:
:4 电缆附件及附!属设备?的选择?与配置
【
:
4.1 】 ,一般规定
!
,
4.1》.1 系原条【文,4.1.1修—改条:。文
! :。3 根据》国,家能源局《防止电力生》产事:故的二?十五项重点要求(2!0,14:)第:17.1《.4条要求6—6kV及以上电【压等级?电缆的GI》S终端和油浸终端宜!选择:插拔式
》
:
4?.1.2 —系原条文4》.1.2修》改条文
》
《 电缆终端的!构造类型随电压【等级、电缆绝缘【类别、?终端装置型式—等有所差异在同一】电压级的特定绝【缘电缆及其终端装】置情:况下终端构造方式】可,能有多种类型
【
《。
66kV!以上自容式充油【。电缆终端构造—已基本定型且种类】有限然而X》LPE电《缆的终端构造类【型较多?按照加工工艺—和材料可以分—为
! (1《)热收缩附件—所用材料一般为聚】乙烯及?乙丙橡胶采用应力管!处理应力集》中问题轻便、安装容!。易价:格便宜目前主—要适:用于中低压电压等】级
》
《 (2)预—制式附件可分为整】体预制式《和组装预制》式
《
:
预制式】终端的主要》材料一?般为硅橡胶》或乙丙橡胶采—用应力锥处理应力集!中问题材料性能【优良安装便捷价格较!。贵主:要用于?中,低压及高压系—统
【 ?。 整体预制式采用无!模缝制造工艺具有良!好的耐气候、抗漏痕!、抗电蚀能力—和憎水性能防污闪】能力强?整个终端为全干【式安装?位置、方向》灵,。活可倾斜《安装
】 组》装预制?式按照外绝缘型式】分,为瓷套式《终,端和复合绝缘终端按!照套管?内是否?有绝缘填充物又【。可分为湿式终端【和干式终端湿式终端!。。内外绝?缘,之,间填充绝缘油或绝】缘,气体干式终端—内外绝缘紧密贴合】
》
组—装预制式还可按照】电缆终?端与设备《连接类型分户外【。敞开式终端、SF6!电缆终端《(GIS终端)和油!浸电:。缆终端(《变压器终端)干式】终端按安《装连接方式分为常规!式、:插入式和插拔—式
?
【 (3)冷缩—式附:件一般采用硅橡胶材!料与预制式附件相】比除了材料性能优】良、不?动火、弹性好安【装更方便快捷但价格!较贵一般《。适,用于中?低压:电缆
【
通过【对国:内外主?。要的高压、超—高压:电力电?缆附件?生产:。厂家进行《的调研了解到国外】电缆厂家如法—国,耐克森、日本VI】S,CAS、日本JPS!、法:国Silec、【ABB、意大利普瑞!斯曼:、德国?南方公司由于起【。步较早在1》。10kV~500k!。V电缆附件》制造方面《已经具备了比较【成熟的经验国内已经!具备了110kV】、220kV电【。力电:缆附件的制造—能,力并且110kV、!2,20k?V电:力电缆附件已基本实!现了国产化500】kV电?力电缆附件国产化率!较低户外式终端【、GIS终》端,、变:。压器终端及中间接头!的构造类型》制造情?况见表1《、表2
《
》表1 ? 电缆终端》型式
》
:
?
表2 】电缆中间接头
【
?
》。
4】。 增加“人—员密集场所》”宜优先选用复合】绝缘:终端是基于安—全考虑瓷套》。管具有?脆性若事故爆炸产】生碎片可能危—及人身设备》安全
?
?
4.1.5 】 系:原条文4《.1.5修改条【文
?
》 : 3 在2—75kV及以下【单芯X?LPE电缆》线路直?接对电缆实施金属】。套开断并《作绝:缘处理以《减免绝缘接头的【设置为最近欧洲、日!本开创的新方法欧】洲是在需要》实施交叉互》联的局部段剥切【其外:护层、金属套—和外半导电层且对露!出的该段绝缘层【实施表?面,平滑打磨后再—进行绝缘增强—。和密:封防水处理形成等】效于绝缘《接头的功能》;日本?的方法不同》之,处只是不《切剥外半导》电层从而《不存在绝缘层表面】的,再处:理(可参见广东电缆!技术2002N【o.4)《我国在220—。kV X《LPE电缆线路工】程已如此实》践这种做法》常被称为假绝缘接】头
?
》 , , 4 《带分支主干电缆【(main cab!le w《。ith bra【nches》),(有称预分支电缆)!是一种在主干—电缆多个特定部位】实施工厂化预制分】支的特殊型式电缆】它的分支接头—已被纳入该》电缆:。整体无须另选—用Y形接头》
4.1!.6 系原条【文,4.1?.6修改条文
【。
:
【1 海《底电缆接头包括【工厂制作的软接头和!。。现,场抢修用《的抢修接头工厂【接头是在电缆—制造过程中在—电缆上制作的接头海!底电缆一般应采用】连续生产《制作的整根电缆【仅在工艺不能满足】电缆制造长度要【求时才允许有工【厂接头现场抢险【用的:接头是与工》厂接:。头一:样的软接头其接头】的电气和机械性【能尽可能与电缆一致!
:
?
: 2《 , 电力电《缆尤其是高压XL】PE电缆的接头构造!类,型较多?。接头的装置类—型中直通接头与绝】缘接头的基本—构成相同《此类接头的使用广泛!就高压范围看充油】电缆接头构》。造几乎已定型而X】L,PE:电缆随着应用不断】扩展和?技术进步其》。接头选用问题则愈】益受到关注
—
》 ? 世界上《6,6kV?。以上XLPE电缆直!。通接头的《构造:类型、特点》及其主要应》用概况列示于表3从!不完全的调》查所知除了序—号3、5《、6等项外列示【的,其他类型接头在我】国66kV》~,220?kV:系统均有不同程【度的应用近年来【采用预制式接头已是!较普遍趋向
】
虽!然66kV》~110kV电缆线!路原有的TJ多在正!常,运行且还将》继,续但对于《TJ的应用问题【要看到以往采用它是!由于接头的构造类】型有限?其选择条件不像【如今的多样化;【TJ的?可靠性受人》为因素影响较—大是其本质弱点;既!然可靠性相》对较高的构造类型】已不乏供选》择国产PM》J等也已《问世而TJ的—应用电?压,不可能?进入220》kV:级,其发展空间有限【再开发国《产绕包?机等:缺乏实际意义因此对!于工程设计》限制选用《TJ:有其积极《意义
表!3 66kV及以】上,XLPE电缆接头】构造类型《和主要应用概况
!
】
,
】
4.1】.9 系新增【条文
》
【系,原,条文:4.1.《。2第4?款和4.1》。.6:第4款合并条—款,
—4.:1.10《 系原条文4.1!.9修改条》文
【 电力电【。缆的金?属套直接接》地是保障人》。身安全所《需也有利于电缆【安全运行
!
交—流系统中3》。芯电缆的金》属套在两终端—等部位以《不少于两点》直接接地正常运行时!金属:套不:感生环流而交流单芯!电缆则要考》虑正常运《行,的时金属套感生【环流及其《损耗发热影响—故,另以第4.1.11!条区:分要:求
《
电】力电缆的金》。属,套为金属屏蔽层【、金:属,套、金属铠装—层,的总称对于既有【金属屏蔽层又—有,金属套的单芯—电缆金属套的接地是!指二者均连通接地
!
4.【1.11 系原条!文4.1.10【修,改条:文
:
— 交流》单,芯电:缆金属套的正常感】应电势(E》S,)的推荐算法列于本!标准附录F适合包】括并列双回》电缆的常用》配置方式它引自【日本:东京电力公司—饭冢喜八《郎等编著《1994年》第2版以往虽—有资料?给出ES算法或较】烦琐或仅示出—1,回电:缆而并列双回是大】多电缆?线路工程的》一般性情况忽视相】邻回路影《响的ES算值就比】实际:值,偏,小而欠安全
!
: :。 1 50V】是交流系统中人体】接触带电设备装置的!安全容许限值—它基于IEC 61!936-1标准【中所:示人:体,安全容许《电压5?0V:~80V;》IEC? 61?。200-413【标准按通《过人体不危及—生命安全的》容许电?流2:9mA(试验测定】值为:30mA~67【mA)和人体电【。阻1725Ω—计推荐?在带电接《触时容许电压为【50V
! 《2 ?本款为原标》准条文感应电势【允许值在本标准【2007版已—在94版100V】的基础上提升为30!0V本次未作实质性!修改但仍需提示有关!注意事项如下
【
! , (1》)随着高压电缆截】面和负荷电》流的日益增大在较】长,距离电?缆线路工程》受金属正常感—应电势容许值(【ESM)仅10【0V的制约往—。往不仅不能采—取单点接地而且交】叉互:联接地需以较—多单元使得不—长的电缆段就需设置!绝缘接头如50【0kV 1×—2500《mm2电缆通常三】相直:列式配置时每隔【约250m就—需设:。置接头;若》以品字形配置—虽可增大距离—但在沟道《中会使蛇形》敷设施工困难且支架!。的承:受荷载过重、载流量!较小以及《安全性降低因而【靠,。限制:电缆三?相配置方式并非【上策
—
又基于!超高压电缆的—接,头造价昂贵且接头】数量若多不》仅安:装工:作量大、工期长且将!影响运行可靠性降低!因而近?些年日本、欧洲【在大幅度增加—电缆制造长度—的同时还采取提【升E:SM的做法以作为】一揽:子对策如日本中部电!力公司海部线275!k,V 1?。×,2500m》m2 XLP—E电缆?2,3km长实施5个交!叉互联单元平均【4300m长—单元的?。3,个区间段中》最长段按电缆制造】长度1800m考虑!;,福冈:220kV 1×2!000m《m2 ?XLPE《电缆线路2.—8km长若》按以往?电缆制造长》度约:500m需实施【2个交叉《互联单?元现可采取1个交】叉互联?其最长?区段按电缆》制造长?度增加为1050m!考虑由于接》头减少工程》总,投资:。节省:了,5%:;其他还有类似的工!程实践都具有E【S达20《。0V~300V的特!点(:参见电气评论—1997.7和フジ!クラ技报1998.!10等)英》国国家电网公司【曾对已运行30年】的21k《m长275》kV:。。电缆线路《进行改造《研究了由《原来的28个交叉】。互联单元缩减为【7个交叉互》联单:元段长度增至295!5m~?3099m其—。中最大ES达2【14V;《。西班:牙马德?里地区400—kV 1×》。25:00mm2 X【L,PE电缆12—.7km长输电干线!采取5个《交叉互联单元单元】中最长区段按电缆】制造长度《850m考》。虑E:S,达,263V~》317V该线路于】2004年建成【运行(参《见IEEE TPD!。2003Vol.1!8No.3和T【。ransmissi!。on&Distr】i,b,ution —World2—。0058)
!
— (2)原标!准94版规定ES】M≤100V主【要是:参照日本1979】年出版的地中送电】规程(JE》AC、6021)】该规程2000【年修订版取消10】0V改为《在采取?有效绝?缘防护时不大于30!0V;着有》绝缘防护用具或带】电作:业器具时不》大于7000V(见!地中送电规程—JEAC 》6,021-《2000)此外【IE:C的有关标》。准迄:今未显示ESM【值,然而在国际大电【网会议(《C,IGRE)的—有关:专题论?述中曾涉及ESM】的提升20》世纪70年代当时一!般按ESM》为50?V,~,65V的情况下CI!GRE有撰》文提出在人体—不能任意接触的【情况下ESM可取6!0V~100—V;:2000《年,。CI:。GRE的论述则【提出E?SM可取400V美!。国电:子电气工程师学会】(IE?E,E)较早的标—。准交流单相电缆金属!层,连接方式适用性【以及电缆金属层【感,。应电势和电流—的计算导则》IEE?E :Std 《。575-1》9,88规定应以—安全性限制ES却】。未明示ESM—值只指出《按通常电缆外—护层的绝缘性—ESM可《达300V但需以】600V为》限;该导《。则附录中还示出当时!北美地区电》缆工程实践的—ES最大值美—。。国60V~》90V加拿大10】0V均比同期—欧洲广泛《。以6:5V的做《法要:高最新IEEE【 Std 》575-20—14标准附录C载有!部分国家取值—情况美国100【V~200V紧急】负荷下为275【V至少?有一条地《下电缆系统在紧【急负荷下为44【7V加拿大3—00V~400V荷!兰400《V法国20》0V(?最,大未:超,过,4,00V)澳大利亚2!50V日本20【0V:
?
《 — (3)E》SM:超出50V时不论】是100V抑或3】0,0V:都属于人体不能任意!。接触需安全防护【的范畴这一电压终】究不很高在考虑工】作人员万一可能【带,电,接,触如:电缆外护层破损有金!属套裸?露时运行《管理中可明确—需着绝?缘,。靴或设绝缘垫等;】至于在终端或绝缘头!有局:部,裸露金属除了—可设置警示牌—外对安置场所可采取!埋设均压带或设【置局:部范:围,绝缘:垫,等措施
》
! (4》)ES?。M值由?100V提升至3】00V对《于电缆?护层电压限》。制器的三相配置接线!与参数匹配有如下考!虑
—
【 1)由于金属】套上电气通路远离直!接接地点的ES【值较:以往可能《增,。大3倍在系统发生】短路时该处的工频过!。电压:Uov相《应也将比以往情【况,增大3倍为》使装设于《。该处的护层电压限制!。器承受的Uo—。v不致过高可把三】。相接线由过去—。的Y:0改为采取△—或Y等从而》使作用于《护层:电,压限制器的Uo【v可降至Y0时的1!/倍:或1/2倍或者更】低
?
《 】2)护层电压限【制器的残压Ur不得!超出电缆外》。护层冲击过》电压:作用时的保护水【平UL其工频耐压U!。R应满?足UR≥Uov【是,其参数选择匹配原则!。如果因Uov比以】。往显著增大而不【。再满足该关系式其】方,法之:一,是添加阀片》串联数来《提高UR《但伴随着Ur—会增大需验核Ur】≤UL是《否仍满足近》年日本的工》程为:适应:ESM提升曾采用此!方,法,。实,践或有启迪性
!
:
【 3)若上述1】。)、:2):尚不足以适应可【促使:开发:更,佳参数的护层电压限!制器也并不存在克服!不了的技《术障碍
【
《 ? (5)—提升ESM的—积极意义《。是减免单芯》电缆线路接头的配置!既降低?工程:造价和缩《短工期又有》利,于增强电《缆线:路系统的可靠性电】压等级越高其效益】越明显此外还将【会促使我国生产厂家!增大电缆制造长度】随之更有助于上述】积,极意:义的:体现总之我国经济形!势持续?高涨下高压、超【高,压的大?截面单芯电缆线【路工程建设》将不断发展提—。升ESM《仅每年投资节省费】估计将超过》百万元或千》万元以上《
—。4.1?.1:2 ?系原条文4.—1.11修改—条文
—
,
?。 本?条系:对,。电缆金属套的—接地方式做原则性规!定对:。交流系?统单芯电力电缆【线,路一端?、中央部《位单点直接》接地以及交叉—互联接地方式—下电缆护层绝缘【水平、护《层电压限制器—选择还需根据—电缆长度、电—缆输送?容量、雷《。电冲击电压、操作】冲击电压《、单相接地》短路电流、电缆【敷设方式、电—缆本体参数》、护层?电压:限制器参《数,等进行计算确保护层!电压限制《器参数与《外护层的绝缘—水平配合《满足保护水》平要求
》
《4,.1.13 【系原条文4》.1.12修改【条文
! 单芯电力【电缆及其接头—的外护层和终端支座!、绝缘接头的金属】套,绝缘分隔《、GIS终端—的绝缘?。筒这三个部位冲击】。耐,压,指标在?国内外标准》有不尽全《面的各自规定现列】于表4
《
表4 !国内外标准中载列单!芯电:缆及其附件》的冲:击耐:压,。。(,kV:)指:标
—
》
,
》
为评】。估电缆系统上—述部位可能作用【的,暂态过电压可经【由计算或测试两【个途径简述如下
】
!(1)按电缆—连接特征《的等价电《路求算?
,。
! ? 1)?电缆与架空线—直接相连的情况【外护层的雷电冲【击,过电压算《法
【 — , ①首侧《终端接地、》。电缆尾侧金属套【开,路端的冲《击过电压USA的表!达式
—
》
《 式中E雷【。电进:行,波,幅值(?kV);
—
》 】 Zo架空线—波阻抗(Ω)一【般为400Ω~6】0,0Ω:;
! ? Zc电缆!导体与?金属套之间波阻【抗(Ω);
【
— Z!。。se电?缆金:属套与大地之间【波,阻抗(Ω《);
! 《 R—金属套接地电—阻(Ω)
—
:
:。 《 》 Zc?、Zse《与电缆规格、型式】和敷设方式有关尤其!后者影响差异较明显!理论计算《值与实测值》往往有较《大差异现从日本和】国际大电网会议(】CIGRE)文【献中摘列部》分Zc、Zs—e值列于表5
】
表5 【 部分单芯电缆【Zc、Zse值
】
!
: 】2)电缆直连GIS!终端的绝缘筒—因断路器《切,合时产生操作过电】压具:。有,约20MH》。z高频衰减振—荡波和?波头长0《.1μs陡度的【特征该行《波沿:电缆导体侵入在【。金,属套感生暂态—过电压的相关因【素和等价电路如图】1所示可得到绝缘】筒间过?电压(Uab—)、电?缆金属套对地过电】压(Us)的表达】式
!
】式中E?1G:IS的断路器切合】过电压沿电》缆导体进行波—幅值(kV)—。;
【。 【 ?Zcb?气体绝缘母线的导】体与护层间波阻抗】(,Ω);
《。
】 ? Z》。cs气体绝缘母线】的护层与大地间波】阻抗(Ω)》;,
,
【 , 《 L1》、L2?气体:绝缘:母线和电缆的各【自接地线感抗—(Ω)?;
《
! , C两护层间】的杂:。散电容(F)
!
? : 其余《符号含义同上
!。
,
,
:。 以《上算法?虽不复杂然而在【工程设计中》要确定准《确的:有关参数《一般较难办》
!
图1 电】缆直:接GIS《终端绝缘《筒,。的,暂,态过电压计算用等】价电路
! , (2)—经由实际系》统的测?。试结果评估迄今所】见主要有《日本:报道过66k—V,及以上单芯电—。缆线:路的:系列:实际测试现摘列【部分结果如下
!
! , 1)对于66kV!~,275kV》电缆未设置》护层电压限制器情】况自2?0世纪80年代【起先后进行》过10次以上测试电!缆,线路金?属套对地暂态过【电压(Us)分别达!45.?6k:V,、100《kV~219kV】。、90kV~2【46kV(相—。。应额定电压级为【66k?V、:154kV、27】5kV)均已超出电!缆,外,护层绝?缘,耐压:水平
! 此外系列6】6kV~154【kV电缆具有—。多个交叉互联—。单元:的长线?路测试数《。据显示?了电缆?线路首端(雷电【波侵入侧;若线【。路,另一侧直连架空线】则存在两侧首端)】起始1个~2个交叉!互联:单元的U《s才有超过耐压值情!况,其后的Us均在【耐,压水平以下虽—然如此但日》本对275kV及】以上电?缆线路所有的绝缘】接头均仍设置护层】电压:限制器以策》安全
! 《 2《)66k《V~2?75:kV电缆直连GIS!终端的绝《缘筒在?3种不同条》件电缆线路的测试结!果Ua?。b分别达《。44.9kV、5】。2.:4kV、《10:4.4kV、186!.6kV(》相应额定电压级为6!6kV、77—kV、154kV】、275kV)均】。超出耐压《值若在绝《。缘筒并联0.—03:μ,F电容或护层电压】限制器则测得Ua】b不:超过6kV~—14kV证实—有效(参见》日本电气学会—技术报告第366号!(1991)、第】5,27号?(1:994)《等,专,题论述)《
! (:3)基于以》上论述?。可进而就本》条文内容《解释
《
】 1)—单芯电缆《的,外护层等三》个部位在运行中承受!可能:的暂态过电压如雷】电波或断路器—操作:、,系统短路时所—产生若作用幅值超】出这:些部位?的耐压指标时就【应附加护层电压【限制:器,保护是?作为原则要求—
《
《 —2)因35kV以上!。电缆系统《的Us实测有超【。出耐压值情况又考】虑,通常对?具体工程《难以确切判明为安】全计就一般而论均】。。需实施过《电压保护《如果有工程经实测】或确切计算认为无】须采取则《属“一般”》之,。外
《
— 3)【35kV及以下单芯!电缆以往多未装设】护层电压限制—器经年运行尚未【反映有?。过电压问题;而实】测Us?随额:定电压由高至低【有较:大幅度变《小的趋势况》且设置后若》选用不当(如工频】过电压的热损坏)】也,会带来弊病故与3】5k:V以上的对策宜有所!区分鉴?于国内?有的35kV—电缆工?程近也设置护层电】压限制?器利于安《全,的积极意义需引起】重视现?综合都反映于—条文中
《
《
【 4)关于第【1,款第:3项首?先需指出我国迄今使!用电缆?。直连GI《S终端为国外引进】产品国?内,有关标准尚无GIS!终端的?绝缘筒?耐压指标现基—于第1款第2项【并借鉴日本地中送电!规程:(J:EAC 60—21-?2000)(—如图:2所示?)拟定此对策其次】。在用词上并》未以“应”而取【“宜”是考》虑到一旦若选用较高!的,耐压指标而确能耐】。受Uab时保护【措施或将免除
【
【
图》2 GIS终【端绝缘筒及其接地和!保护示意
】
(4)!增加第3款
!
《 :电,缆护层电压限制器】正常运行时承受的由!负,载电流引起》电,缆护套?感应电压《只,有几十伏最大不【超过3?0,0V可忽略不计采】用单相接地短路电流!引起的感应》电压作为电压限制】器的持续电压这【点与:常规避雷器有区别其!持续运行电压的计算!应满:足现行?国家标准交流金属氧!化物避雷器》的选择和使》用导则GB/T 】2,8,547?-20?12的有关规定【
《
,。
, 采取敷设回!。流线方?式,来降低?工频感应过》电压只是对单—点接地或中点—接地:电缆线?路有效交叉互—联接地的电缆线路】本身不需要装—设回:。。流线原因是电—缆线路交叉互联的每!一大段的两》。端接地当线路发生】单相接地短路时如接!地电流不《通过大地则每—相的金属护层—。通过:1,/3的接地电流【。此时的金属护套相当!于回流线而每一小段!金属护套的对地电】压也就是绝缘接【头的对地电压—此电压只是单端【接地线?。路加回流线时—的1/?3同时电缆》线路对临近的—辅助电缆的感应【电,压也很小因此交叉】互联接地的电缆线路!不需再加《回流线
!4.:1.1?。4 系《原条文4.》1.13修改条文
!
?。
—现行的电缆用护【层电压限制》器(S?he:ath V》oltage Li!m,iter《SVL)主体为【。无间隙的氧化锌阀】片具有电压为—电流:函数的非线性—变化特征其》特征参?数含:①起始动《作,电,压U:1mA;②残压U】r;③一定时—间内的工频》耐压U?AC.t
】
《。 1 》雷电波?侵入或断路器操作】时产生?的冲击感应过—电,压使SVL动—作形成的U》r不:致,超过电缆护层绝缘耐!受水平是作为其【功能的基本》要素之一Ur乘【以,1.4是计入绝缘配!合系数
—
:。
2— 电缆《。金属套?相连的S《V,L在系统正常运行】时所承受《几百伏内的电压下具!有很高的电阻性犹如!对地隔断状态;【当系统短路时产生】的工频过电压(【UOA.《A,C)在短路切除时】间(t?k,)内不超《出UAC.t时则S!V,。。。。L能保持正》常工作
《
— 我《国现行SVL—用的串联阀片—显示有单个阀片的特!。性参数其UAC【.t按2s给出日】本66kV》~275《。kV电缆《系统:用的整体SVL【示出参数含有U【1mA≥4.5【kVUr≤1—4kV;另》对S:VL:在工:频过电压《下是否出现热损坏】的界定曾基于系列】试验归纳出电压、】时,间临:界关系曲线如tk为!0.2s或2—s时不发《生热破坏的相应临界!工频电?压为6.4kV或6!kV(参见电—气评:论1997年7月号!载“:电力:ケーグル防食层保】护装置の适用基准】”)
! 就tk—值的确定而》论不同?电压级?系统继电保护与【断路:器动:作的可靠《性统:计显示?了tk存在》差别如日本19【84~?19:9,1年根据3》大电力系统实际按】电压级500kV】、275kV、1】54kV及以下【推荐tk相应为0】.,2,s、0.4》s、2s(见—电气学会《技术报告第》527号1》994);英国【则按继电《保护的第《2级动作来择—取tk(《见G:.F.Mo》oreElectr!ic Ca》bles 》H,andbook1】。997)《IEE?。E S?td 57》5-2014—中7.5《。条给出?建议为了《满足断?。。。路器重合《闸要求t《k按照继电保护最】大动作时间的—2倍:考虑按我国现行【继电保护规范—和部分运行统—计6kV线路后备】保护时间约为1.4!5s110kV线路!后备保?。护最大时间约—为,。1.:9s220kV【~500kV后备保!护最大时间约—为1.?5s110kV【。及,以,下取2s与日本1】5,4kV基《本相同?220kV和500!。kV则相对有—较大裕?度,。与英国采用》后备保护时间—是一致的若仍按原条!文tk统一按5s】以,内计诚然《偏安全但考虑到正】常感应电势》提,升至30《0,V后(提升》电压也是为了减【少电缆接头和施工工!程量提?高,线路可靠性见—。本标准?第4.1.1—1条说明)且随【着电力?系统容量规模—越来越大《致使系统《发生单相接地—短,路电流?较过去有较大增加】增大的单相接地短】路电:流将会使金属套不接!地端工频感应过电】压UOV.》AC值比以往—会增大给《SVL?的UAC.t选择】可能带来困难为了】适应:系统的这一》较大:变化既满足SVL工!频耐受过电压要【。求又:不至于?采用缩短单》。点接地方式的电缆】长度或缩《短交叉互联》。每个电缆《小段的?长,。度来适应《这一情况《进而减少《了电缆?中间接头数》量和施工工程量【可提:高,线,路运行可靠性—减少:工程:投资故本次修订将“!切除故障时间应【按5s以内计算【”改:为,“,切除故障《时间应按《2s计算”
!
《 :根据:护层电压限》制器:。工频耐受《电压时间特性相【同型号的护层电压限!制器因时《间,缩短其工《频耐受电《压值相应增加本次】修订将t《k改为?2s后对减少电缆工!。程投资具有》积极意义
【
4.》1.15 系原】条文4.1》.,14:保,。留条文
—
? (1)单】点接地?方式电缆线路的SV!L接线配置方式【。。有Y:0,、Y或△一般安【置S:VL的环境较—潮湿△法、Y法【的SVL《需保:持对:。地绝缘性且不及Y】0法易于实》施阀片的老化检测】故以往?实践中多使用Y0】法且:。三相装一箱其中每台!SVL还配置连【接片或?隔离刀闸又》△法比Y0法—的,抑制过?电,。压效果较好但承受】工频过电《压,。却是:Y0法的1.—73倍?;Y法则比Y0法】的工:频,过,电压稍低它适合接】地电阻大于0.2】Ω情况
! , (2)—交叉:。互联电缆《线路在绝缘接—头,部位设?置SVL《的三相连接》方式:有多种提议主要有4!。种方式①Y0—;②△或桥》形不接地;》。③桥形接《。地;④△加Y—0双重式日本地中送!电规程JEAC 6!。0,21-2000【载,有,。。①~③示例如—。图3:。所示
【
:
图3 !交叉互联《线,路设置护层电压限】制器的三相》接线方式
!
《 从暂态过电压保护!效果看按最》佳到较差的方式顺】序依:次有④>③》>②>①;就—方式②?与方式③相比—如,果保护回路一旦【断线时对地的暂【态,。感,应电势(U》。s):二者:虽相当但《。绝缘:接头金属套绝缘【分隔的跨接》暂态感应电势(UA!A)方式②比方式】③显著?较高;就《连接线长度》影,响而论方式①的连】接线比方式》②、方式③》长一般达2m~【10m或《。电缆直埋时》可能更?长暂态冲击》波沿连接的》波阻产生压》降与SVL的U【r一起?叠加作用之》Us:前者就往往》占有相当份额而方式!③跨接于绝缘—。接头的S《VL以?铜排连接时长度只】有0.02m—。~0.2m
】
:
,。 从系统短】路时产?生U:OV:.AC作用于S【VL的大小》来看:方式:①,为方式②《的1/方式③—为,。方式②的1/—2
【 从运—行中定期需进行检测!的方:便性来看带有隔离刀!闸的:Y0:接线方式《①就有其优点
!
— 英国?等,欧洲电缆直埋线【。路曾广泛使用Y0接!线日本以往》曾用Y0接线近年】则主:要采取上述方式②】、方式③《也有采取方》式,②与方?式①:。联合方式
】
:。 《(3)S《VL连接回路的要求!除了从电气性协调一!致考虑?外还从实际使—用,条件以及经验启迪所!。归纳尤其是直—埋电:缆的环境例如英国直!埋电缆线路设置的】SVL箱《按可能?处于1m深》水中条件做防水密】封;箱壳顶采—取钟罩式;箱体【采取:铸铁或?不锈钢;箱》内绝缘支承》用瓷质件《;对:同轴电缆引》入,处加密封套》;部分?空隙以沥青化—合物:充,。填,等国际大电网会议(!CIGRE》)的有关导则也【强调箱?体应密封防潮又【如,我国工程实践有的箱!。底胶木板《在运:行中受潮丧失绝缘性!同轴电缆未与它充分!隔开时进行绝—缘,检测易出现误判【等
】 ?在国内?。。实际使用中常发【生接地箱漏水导致】故障情况不少工程】中已将SV》L箱的防护等—级提高至IP65】工程设计《时需引起重》视
—
4.?1.1?6, 系原条文4.1!.15修改条—文
《
工】程实践显示一般在】单点接地方》式下设置回流线将】使电缆线路的—允许:距离:。显著增?长对抑制电》缆护层?短路工频过电压U】。OV.AC效果较】好
》
? 如UOV.】。AC值增高超出SV!L的UA《C,.t时交叉互—联,接地具有的使S【VL由△接法改变为!Y0、桥形接—地来降低《UOV.《A,C之途径对单点接地!方式却不适应需【。。以回流线的设置【来适应
!4.1.17 系!原条文4.1.1】6修改条文》
《
1【10kV《及以上交流系统中】性点为直接》接地系统发生单相接!地短:路时在金属套单点接!地的电缆《线路中沿金属套【。。产生的U《O,V.AC有下列表达!式,
?
:
—
】 式中D地中电!流穿透深度(m)当!f=50Hz时D】=93.18ρ为】土壤电阻率(Ω·m!)通常为《20~100;直】埋取5?0~100;
】
?
】 R金》属套单点《接地处?的接地电阻(—Ω,。);:。
,
《
! :Rp和R1、R【2回流?。线电阻(《Ω/km)及—。其两端的接地电阻】(Ω)?;
【 ?。 》 Rg《大地的漏电电阻(Ω!/km)R》g=π2×f×1】0,-,4=0.0493;!
,
,
】 》 rp、r》s,回流线导《体、电缆金属套【的,。平,均半径(《m);
《
! s【回,流线至相邻》最近一相电缆的距】离(m);
!
: : I!k短路电流(kA)!;,
:
《 【 : f:工作频率《(Hz)《;
!。 《 l电缆线】。路计算长度(km】);当SVL设【置于线路中》央或者?设,置于:两侧终端而在线【路中央?直接接地时l—为两侧终端之间线】路长度的一半—
》
运—用式(7)~式(】9)的一般结果显示!。式,(7)中R占相当份!额同一条件下—有,式,(8)比式(—7)式?。算值小?式(:9)比式(》8)算值较小因【而比式(7》),算值更小《由此本条第3款和第!1,款的前一段得—以释:明后一段则指系统】短路时?在回流线感生—。。的暂:态环流按发》热温升不致》熔融导?体是保持继续使用】功,能的最低要》求现以热《稳定计是《留有充?分的安全裕度
【
,
【 需指出当电—缆并非直埋或排管敷!设,而是在隧《道、沟道《中则金属支架接地的!连接线就具有一定程!度的回流线功—能
4.!1.18 系【原条文4《.1.1《7修改条文
—
?
温度在!线监测目前》普,遍采用的是基于【分布式温度》传感技术的电缆温】度在线监测系—统该技术利用光时域!反射原理、激—光,拉曼光谱原理经波分!复用:器,、光电检测器等【对,采集:的,温度信?息进行?放,大并将温度》信息实时地计算【。出来在?日本、欧洲及韩国】等发达国家的—电,力公司?对于:超过110kV【。的高压电缆均要求采!用,分布式测温设备根】据本标准高》压、超高压电力电】缆及附?件制造、使用—和运:行情:况,调研报告主要—对高压?。、超高压电》力,电缆在线监测系统】使用:较多的广东》、广西等进行了【调研和统计》。如,表6所示
》
表6【 :电缆线路《在线监测类型情【况统计表(台、套】)
】
【 实?际工程中高压电【缆在线监测根据电】。缆重要程度往往只装!设,了一种?或,两种如?国内某变电站线路工!程由于受《。变,。电站周边场地的制约!变电站侧《。3回110kV进】线采用电缆线路【与系统相连每回电】缆线路约0.6km!该段电缆线路全程】采用电缆《沟+:。排管敷设方式
】
—。 电?缆型式单《芯铜导体、》交联聚乙烯绝缘波】纹铝护套《、聚氯乙《烯外护套电力电缆】电缆截面1×630!mm2
》
该!电缆线路设置—。一套分布式》。光,纤测温系统实现对】。电缆线路的在线监测!。功能分布式》光纤测温系统由主】机、传感光纤及【其他配?置组合而成可连续测!。。量、准确定位整条】光纤所处空》间各:点的温度通》。。过光纤上《的温度?的变化来检测出光】纤所处环境变化当电!缆温度?超过报警限值—时发出报警信—息并显示报警—点,。位置及温度在掌握电!缆,全线:的表面温度后—通过:专用软件计算电缆】线芯温度和电—缆负载率为线—路,。调度提供依据
】
,
,
》。 总体结构图—如图4所示
【
?
》
:图4 电缆—线路在线监测总体结!构图
】 分》布式光纤测》温,及,电缆:载流量在线》监测系统《可实现?以下主?要功能?
【 (1)温【度,监测功能具备实【时监测记《录电缆的全程不【间断运行温度
!
(2!)温度监测和—温度异常《。报警:功能通?过,对电缆?表面温度、环境温】度的监测及时发【现电缆运行过程中】出现:的,问题以及运行电缆周!围环境?。的突变?具备最高温度—。报,警、温升速率报【警、平?均,温度报警、系—统故障报警、光【纤断裂报警》等功能并能显示、】记录测?温数据、报警位【置等信息
】
(3】)载流?能力评估功能—能对测量的》电缆温?。度数据进《行分析即根据电缆】表面温?度及:。其他相关数据计【算出电缆《导体运行温度以【及目前运行状—。态下:电缆的最《大稳态载《流量并生成相应【的负荷曲线(含实】。时负荷?曲线和最大允—许的:负荷曲线)》
《
(【4):在紧急状态下载【流能力评估》功能给定过载电【流和过载时》间可以计算出电缆的!过载温度给定过载】电流和最《高允许温度可—以计算过载》时间给定过》载时:间和最高允》许温度可《计算最?大允许过载电流
】。
!(5)动态载流量分!析功能?。(日负荷)能对【测量的?电缆温度《数据进行分析即根据!。。电缆表面温度、实】时电流及其他相关数!据实时计算出电缆导!体温度?;给出未来许用【电流的预测》给定预设电流可【以计算出电》缆安全运行时—间
【 : , (6)《海底电缆温度在线监!测,系统通?过海缆自带的—一根单模光纤或增】设,一,根多模?光纤实时监测—长距离海缆》的表面温度》、导:体温度及载流—量,及时发现海缆过【热点、异常》点保障?海,缆的安全运行是【海缆预防性》维护的必要的基础设!施能够大幅降低海缆!故障以后带》来的昂贵的维—护成:本
【 因此—鉴于目前在线温度】监测装置制造水平不!断提高根据本标【准,高压、超高压电【力电缆及附件制造】、使用和《运行情?况调研报告情况和】实际工?程也有较多成—熟的应用且》装设对电缆运行有】一定的监测作用对】提高高压电缆—线,路运行管《理水平?有,较,好作用
《。
4.1.!19: 系原条》文4.1.》18修改条文—
《
110!kV及以上高—压电缆线路金—属套通常《采,用单端接《地或交?叉互联接《地此时金属套内电】流只有很《小的电容电流或环】流电流若《电缆:金属套外护套发【生破损接地则会在】金属:套、接地线内产【生明显较大》的电流该电流可能导!致电缆温度升高【进而:导致绝缘加快老【。化高压?。电缆护层电流—监测:装置通过在电缆护】层接地线上安装一套!接地电流采》集装置实现》对电:缆,接地电流的实时监控!一旦电缆《发生:故障装置会马—上发:出报警?提示相?关人员对电》缆故:障进行?及时处理可提高电缆!运行的安全》性装置主要应用【于交叉互联系统护】层接地电流监—测,、保护接地线监【测、直接接》。地线监测、》GIS终端接地线】监,测,等方面装置》直接采?用电流?互感器进行》采,样、监测《其原理示《意图如?图5、图6所示
!
》
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图6? 交叉互》联接地电缆》、接地电《流,在线监测系》统
:。
《。
4.1.20【 系?新增条文
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