4 电缆!附件及附属设备的】选择与配置
!
:
4.1 !一般规定
【
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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1【7.:1.4?条要求66》kV:及以:上电压等级电缆的G!IS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,
?
:。
》66:。kV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XL《PE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VISCAS、!日本JP《S、法国S》ilec、ABB】、,意,大利普?瑞斯曼、《德,国南方公司由于起】步较早在110k】V~:500kV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,。110k《V、22《0,kV电力电缆附【件的:制造能力《并且:110kV、22】0k:V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、G】IS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275】kV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2002》No.4《),我国在?220kV —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(【mai?n c?able w—ith br—anc?hes)《(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XLP《。。E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66k】V以上XL》PE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—~22?0kV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~1—10kV电缆线【路原有的TJ多在正!常运行且还将—继续但对于T—J,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PMJ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 66k》V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4.1.1】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1994年!第2版?以往:虽,有资料给出》E,S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IEC】 61936—-1标准中所示人体!安全容许电》压50V~80【V;I?EC 6《1200-4—13标准按通过人】体不危及生命安全的!容许电流29m【A(试验《测定值为30m【A~67mA)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2》007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【100V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》×2500mm【2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ES?M的做法《以作为一揽子对策】如日本中部电—。力公司?海部线?2,。75kV《 1×?250?0,mm:2 :XLPE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1800—m考虑;福》冈220k》。V :1×2000m【m2 XLPE电】缆线路?2.8km长若按】以往:。电缆制造长度约5】00:m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105》0m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200V~3【00:V的特点(参见电】气评论199—7.7和《フジクラ技报1【998.10等)】英,国国家电网公司曾】对已运行30年【的21k《m长275kV电缆!线路进?。行改:造研究了由原来的2!8个:交叉互联单元缩【减为7个《交叉互?联单元段长》度增至2955【。m~3099m【其中最大《ES达214—。V;西班牙马德里地!区4:00kV 1×2】500m《。m2 X《。LPE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ES达263】V~317》V该线路于2—004年《建成:运行(参见IEEE! ,TPD20》03V?ol.18》No:.3和Transm!i,。s,sion&Dis】tributi【on World】20058)
!
! (?2)原标《准94版规》定E:SM≤1《00V主《要是参照日本19】79年出版的—。地中送电规程(J】EAC、60—21:)该规程200【0年修订版取—消100V改为在】采取有效绝缘防护时!不大于300V;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!JEAC 6—021-2000】)此外IEC的有】关标准迄今未—显示ESM值—然而在国际大电网会!议(CI《GRE)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E《。SM为5《。0V~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60!V,~100《V;:20:00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—(IEE《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IEEE St!d 575-—1988规》定应以?安全性限制ES却未!明示ES《M值只指出按—通常电缆外护层的绝!缘性:E,SM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1【00V均比同期欧】洲广泛以65—V的做法要高最【新IE?EE Std 57!5-:2014标准附录C!。载有部?分国家取《值情况美国1—00:。V~200》V紧急负荷下为2】75V至少有一条】地下电?缆系统在《紧急负?荷,下为:。。447V加拿—大300V~4【00V荷兰4—00:V法国20》0V:(最大未超过400!。。V)澳大利亚250!V,日本200V
】
】 (3—)ESM超出—50V时不》论是10《。0V: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)ESM值【由100V提升至3!00: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U》ov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U—o,v可降至Y》0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U》R≥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≤U】L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E:SM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ES—M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、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(k【V)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【4,00Ω~《600Ω;》
】 《 Zc电缆】导体与?金属套之《间波阻抗(Ω);
!
! Zse!电缆金属套与大地】之间波阻抗(Ω)】;
】 【 :R金属套《接地:电阻(?Ω)
?。
】 — ,Zc、Z《se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Zc、》Zse值列于表5】
,
:
:
表:5 部分单芯电】缆Zc、《Zs:e,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(U【ab)、《电缆金属套对地过】电压(Us》)的表?达式
】
》
? , 式中E《1GIS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);》
:。
?
: — , Zcs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GI—S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66kV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66?。。kV~2《75kV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》1,0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》、100《kV:~,219kV、9【0kV?~2:46kV《(相:应,额定电压级为6【6kV、154kV!、2:75kV)均已【超出电缆外护层【绝缘耐压水平
!
:
》此外系列66—kV~154k【。V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U】s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~?275kV电缆【直连GI《S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—.9:kV、?52.4kV、10!4.:4kV、《186?.6kV(相应额】定电:压级为66kV、7!7kV、154kV!、275kV)均】超,出耐压?值若在绝缘筒并【联0.0《3μF?电容或护层电压限制!器则测得《Uab不超过6k】V~14kV—证实有?。效(参见日》本电气学会技术报】告第366号(19!91)、第527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)35k—V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U《s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,35kV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(JEAC 【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 G!。IS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GB】/T 2854【7-2012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?
》。
4.1.14【 :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 Vo!ltage L【imiterS【VL)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U1mA;②【残压U?r;③一定时间内】的工频耐压UAC】.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U【r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(UO—A.AC)》在短路切除时—间(tk)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》UAC.t按2s】给出:日本66k》V~275kV电缆!系统用的整》体SVL示出—参数含有U》1mA≥4.5k】VUr≤《14kV《;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0.2—s,或2:s时不发生热—破坏:的相应临界工频电】压为6.4k—V或6k《V(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t《k存在差别如日本1!984~《199?1年:根据3大电力系统实!际按电?压级500k—V、27《5,。kV、?15:4kV?及以下推荐tk【相应为0.2s、0!.4s?、,2s(见电气学会技!术报告第52—7号199》4);?英国则?按继电保护的第【2级动作来择取【tk(见G.F.M!oor?eElec》t,ric? Cabl》es Handbo!ok1997)【IEEE Std】 575-20【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.》45s110k【V线路后备保—护最:大时间约为》1.9s220k】V~50《。0kV后备保—护,最大时间约》为1.5《s110k》V及以下取2s与】日本154kV【基本:。相同22《0k:V和50《0,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300》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.》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.A】C值比?。以往会增大》给,S,VL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SV《L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tk!改为2?s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?V,L接线配置》方式有Y0、Y【或△:一般安置SVL的】环境:较潮湿△法、Y法的!SVL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《Y0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Y0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Y0双重式【日本地中送电—规程J?EA:C 6021-2】000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(U》AA:)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《Ur:一起叠?加作用之U》s前者就往往占有相!当份额?而方式③跨接于绝缘!接头的SV》L以铜排连接时长度!只有:0.02m~0.】2m
?
— 从《系统短路时产生U】O,V.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(C】IGRE)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?S,VL箱的防护等【级,提,高至IP65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U《OV.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
【
— 110kV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UO》。V.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=93.1】8ρ为土壤电阻率(!Ω·:m):通常为20~—1,00;直埋取50~!100;《
】。 , —。 R金属套单—点接地处《的接地电阻(Ω【);
【。。
】 Rp和—R1、?R2回?流线电阻(Ω—/k:m)及其两》端,的接地电阻(Ω【);
】 —。 : , Rg?大地的漏电电阻(Ω!/km)《Rg:=π2×f》×10-4=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);
》
— —。 , Ik短路电流(k!A,);
》
,。
】 《f工作频率(H【z);
—。
》 , , , l电缆线!路计:算长度(km);】当S:VL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】k,V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0.6!km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×【630mm》2,
【 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.》1,8修改条文
!
: 110k】V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、G!IS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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