,
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(》2014)第17】.1.4条要—求66kV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XLP—E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、S】F6电缆终端(G】IS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VISCAS、!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】110kV~50】0kV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110》kV、2《20kV《电力电缆《附件的制造能力并】且110kV、【220kV电力电缆!附件已基本实现【了国产?化500kV—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275kV及!以下单芯《XLP?E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,20:0,2,。N,o.4)我》国在220k—V :XLPE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(m】ain cable! with br】anch《。es)(《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XLPE—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?XLPE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66kV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66k!V~220kV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—~110《kV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P?M,J等也已问》世而TJ的应用【电压不可《能进入220k【V,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XLP—E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!.,1,1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.!。1,0修改条文
!
: : 交流《单芯:电缆金属套的正常感!应电:势(ES)》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1】994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 》。 50?V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IE!C 61936【-1标准中所—。。示人体?安全容许电》压5:0V~?80V;IEC【 61?200-4》13标准按通过人体!不,危,及生命安全的容【许电流29》mA(?。试验测定值为3【。0mA~67—mA)和《人体电阻1》725Ω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9!4版:100V的基—础上提升为3—00V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(:ES:。M)仅1《00V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5《。00kV 1×2】500?mm2电《缆,通常三相直列式【配置时每隔约25】0m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》ESM的做法以【作,为一:揽子对策如》日本中部电》力公司海部线—275kV —1×2500mm2! XL?PE电缆23—km长?实,施,5个交叉互》联单元平均4300!m长单元的》3个区间段中—最,长段按电缆》。制造长度180【0m考虑;福冈【220?kV 1×2—000?mm2 X》L,P,E,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ES达200】。V~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21—km长275kV】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29!55m~3099】m其中?。最大ES达214】V;西班牙马德【里地区400kV】 1×2《500m《m2 XLPE电缆!12.7《km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ES达263】。V~31《7V该线《路于2004年【建成运?行(参见《I,E,E,E :TPD2003Vo!l.18No—.3和Tran【smissi—on&Di》stribu—tion《 Worl》d200《58)
【。
《 : (2)【原标准94版—规定E?SM≤100V主要!。是参照日本1—979年出版的【地中送电《规程:(J:E,AC、?6021)该规【程2000》。年修订版取消100!V改为在采取—有效绝缘防护—时不大于3》00V;着有—绝,缘防护用《具或带?电作业器具时不【大于:7000《。V(见地中送电规】程J:。EAC 6021】-2000)此外】IEC的有关—标准:迄今未显示E—S,。M值然而在》国,际大电网会》议(C?IGRE)的有【关专题论述中—曾涉及E《SM的提升》20:世纪70年代当时】一,般按E?SM为50V—~65V的情况【。下CIGR》E有撰文提出在人】。体不能?任意接?触的情况下E—SM可取60—V~100》V;2000—年CIGRE的论述!则提:出E:SM可?取40?0V美国电子电【气工程师学》会(IEEE)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IEEE S!t,d 575-198!8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】ES:M可达300V但】需,以60?0V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65?V的做法《要高最新IEE【E Std —575-2》014标《准附录C载》有部分国家取值【情况美国1》00V?~200《V紧急负荷下为【275V至少有一】条地下电缆系统【在紧急负《荷下为44》。7V加拿大》。300V~400】V荷兰?400V《法,国200V》(最大?未超过400V)】。澳大利亚250【V日本200V
】
《
】 (3)ESM超出!50V?时不论?是100V》抑,或300V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)E—SM值由《10:0V:提升至300—V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Y0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U】L其工频耐压UR】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ES》M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.—12 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、G!IS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U《SA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4:。0,0,Ω~600》Ω;
》
! 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(CI—GRE)文》献中摘列部分Z【c、Zse》。值列于表5
【。。
表5 【 ,部分单芯《电缆Zc、》Zse?值,
》
?
?
《 2)电】缆直连G《IS终端的绝—缘,筒因断路器切合时产!生操:作过电?压具有约20MHz!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】E1GIS的—。。。断路器切合过电【压沿电缆导》体进行波幅值(k】V);
—
》 — Zc《b,气,体绝缘母《线的导体与护层【间波阻抗(Ω)【;
?
?。
: 【 Zc《s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G!IS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66》k,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【~275k》V,电缆未设置护层电压!限制器情况自—20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4!5.:6kV、100k】V~219》。kV、90》kV~2《46kV《(相应额《定电压级为66kV!、154《kV、?。275?kV)均已超出电缆!外护:层绝缘耐《。压水平
【
: 《此,外系列?66kV~》154kV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Us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)66!kV:~275k》V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Uab分》别达44.》9kV、《。52.4《kV、104.4】kV、1《86.6kV(相应!额定电压级为—66:kV、77kV、1!54kV、27【5kV)均超出耐】压值:若在绝缘筒》并联0?.03μF电容或】护层电压限制器则】测得Uab不—。超过6kV~14】kV证实有》效(参见日本—。。电气学会《技术报告第366号!(1991)、【第5:27号(《1994)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3:5k:V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,。5,kV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GIS终端为【国,。外引进产《品国内有关》标,准,尚无G?IS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(》JEA?C 6021—-20?00)(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】 GI《。S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300V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G!B/T 2854】7-2?01:2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(!。Sheath V】oltag》e Limi—terSVL—),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Ur;—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!Ur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SVL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】.AC)在短路【切除时间(t—。k)内不超出UAC!.t:时,则,SVL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U:AC:.t按2《s给出日《本66kV~2【75:kV电缆系统—用的整体SVL【示出参数含有U1m!A≥4.5》kVUr≤14kV!;另对?SVL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0.2!s或2s时不发生】热破坏的相应临【界工频电压为6.4!。kV或?6kV(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1984~1!991年根》据3大电《力系统?实际按电《压级500k—V、275》kV、154—kV及以下推荐t】k相应为0.2s、!0.4s、》2s(见电气学会】技术报告第52【7号1994—);英国则按—继电保护《的第2级动》作来择取tk(见G!.,F.MooreEl!ectric 【。Cables 【Hand《boo?。k,1997)I—EE:E S?td 57》。5-20《14中7.5—条给:出,建议为了满足断路】器重:合闸要求tk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1.45s!110kV线—路后:备保护最《大,。时间约为1.—9s22《0kV~500kV!后备保护最大时间】约为1.5s110!kV及以下取2s与!日本1?54kV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300V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.!1.11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U:AC.?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S》VL接?线配置方式有Y0】、,Y或△一般安置S】VL的?环境较?潮湿△法、Y法的S!VL需保持对地绝缘!性,且不及Y0法易【于实施?阀片的?老,化检测故《以往:实践中?多使用Y《0法且三相装一箱】其中每台SV—L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Y》0法:的工频过电》压稍低它适》合接地电阻大—于,0.2Ω情况
【
】 ,(2)交叉》互,。联电缆线路在绝【缘接:头部位设置S—VL的三相》连接方式有多种【提议主要《有4种方式①—Y0;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JE!AC 6021【-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(?Us)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2!m~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SVL以》铜排连接时长度只有!0.02m~0.2!m
《
? 从系—统短:路时产生UOV.】AC作用于SVL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Y》。0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)SV【L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(【CIGR《E)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SVL箱的防】护等级提高至IP6!5,工程设计时需引起重!视
?
《4.:1.16 》 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UOV【.AC?效果较?好
:
《
如UO】V,.AC值增高超出】SVL的UAC.t!时交叉互联》接地具有的》使SVL由》△接:。法改变为Y0、桥形!。接地来降低U—。OV.AC》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.》1.16《修改条文《
— 1》1,0,kV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UOV.—AC:有下列表达式—
,
—
—
?。
? : 式中D地》中电流穿透》深度(?m)当f=50H】z时D?=93.18—ρ,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R:1、R2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×10【-4=0.》04:93;
—
【 ? : rp、rs—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);《
! Ik!短,路电流(kA);
!
— 》 f工作频】率(Hz)》;
!。。 — l电《缆线路计算长度(k!m);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110》kV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!。。11:0kV进线采—用电缆线路与系统】相连每回电缆线【路约:0.:6k:m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
!
11!。0,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
《。
:
》。
图6 交!叉互联接地电缆、】接地电流在线监测】系统
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4?.1.20 【系新增条文
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