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(20【14)第17—.1.4条要求【。66kV及以—上电压等级电—缆的GIS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】VISCAS—、日本J《PS、法国》Silec、—ABB、《意大利普《瑞斯曼?、德国南方公司由】于起:步较早在11—0kV~《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110kV、!。220kV电—力电缆附件》的制造能力并—且110kV、2】2,0kV?电力电缆《附件已基《本实现了国产—化5:00k?V,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275】k,V及以?下单芯XL》PE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200【2No.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,(main ca】ble with】 b:ran?ches《),(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》。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66!kV~1《1,0kV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PMJ等也—已问世而T》J,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T】J有其积《极意义?
?
表3 6【6kV及以上XL】。PE: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(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!19:94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 61《9,36-1标准中所】示人体安全容许电】压50?V~8?0V;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30m》A~67mA)【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》。300V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500k》V 1×2500m!m,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275kV 】1×25《。00m?m2 XLPE电】。缆23km》长实施5个交叉互】联单元平均》43:00m长单》元的3个区》间段中最长》段按电?缆,制造长度180【0,m考:虑;:福冈220k—V 1×2000】mm2 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《ES:。达,。200V~300V!的特点(《参见电气评》论1:99:7.:。7和フジクラ技报】19:9,8.:10等)英国国家电!网公司?曾,对已运行3》0年:的21km》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2955m—~3:099m其中—最大E?。S达214》V;西班牙马德里地!区4:00kV 1×【2500m》m2 X《LPE电缆1—2.7?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850》m考虑?。E,S达263V—~317V该线路】于20?。。04年建成》运行(?参见IEEE 【T,PD200》3V:ol.18》No.3和Tr【an:smission】。&Distr—。。ibu?tion Worl!d20058)
】
! (2—)原标准94—版规定ESM≤【100V主》要是参照日本—1979《年出版的地中送电】规程:(JEAC、6【021)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300V;!着有绝缘防护—用具或带《电作业器具时不大】于7:0,。00V(见地中【送电规程J》EAC 60—。2,1-2000)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2!0世纪70年代【当时:一般:按ES?M为50《V~65V的情况】下CIGRE—有撰:文提出在《人体不?能,任,意接触的《情况下ESM可取6!0,V~100》V;2000年C】IGRE的》论述则提出ESM】可取:400V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 》。Std 575【-1988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300—V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~90!V加拿大100V】均比同期欧洲—。广泛以65V的做】法要高?。最新IEE》E Std 5【7,5-201》4标准附录》。C载有部分国家取值!情况美国100V~!20:0V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300】V~400V荷兰】400V《法国200V(最】大未超过《400V《)澳大利亚》250V日》本200V》
【 , —。(3)?ESM?超出50V时不【论是10《0V抑或30—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,)ESM值由100!V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E】S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Uov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U?ov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UR应满足!UR≥Uov是【其参数选择》匹配原则如果因Uo!v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E:SM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4.1.1!1,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4.1.1】2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(k?V);?
:
】 《 Zo架空—线,波阻抗(Ω)一【般为40《0Ω~60》0Ω;
】
— ? Zc电缆导体与!。金,属套之间《波阻:抗(Ω);
】
,。
》 Zs!e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(CIGR—E)文献中摘列部】分Zc?、Zse《值列于表5
】
表《5 部分》单,芯电缆Zc》、Z:se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(Ua!b)、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(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—。。);
! !L,1、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6—6kV?~275kV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【5.6k《V、:100?kV~219k【V、:90kV~246k!V(相应额定电压】级为6?6k:V、15《4kV、275【kV)均已超出电缆!外护层?。绝缘耐压《。水平
?
】 ,此外系列66kV~!。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2!75kV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)66kV【。~275kV—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.】4kV?、,104.4k—V、186.6k】V(相应额定电【压级为66》kV、77kV、1!54kV、2—75kV)》。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U【ab不超过6kV~!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【)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35kV以上】的对策宜有所区【分鉴于国内有的35!kV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 》6021-200】0)(?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》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 285—47-2012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(Sheat【h Vol》tage L—imit《erS?。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U1m【A;②?残压Ur《;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S【VL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(U—OA.AC)在【短路切除时间—(,tk)内不超—出UAC.t时则S!。VL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SV【L示出参数含—有U1mA》≥4.5kVU【。r≤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—0.2s或2s【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】。t,k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!9,。91年?。根,据3大电力系—统实际按电压级5】00kV、275k!V、154kV【。及,以下:。推荐tk《相应为0.》2s、0《.,4,s、2s(见—电气学会技术—。报告第527号1】99:4);?英国则按继电保护】的第2级动》作,来择取tk(见G.!F,.Moor》。eElec》tric Cabl!。es ?H,an:dbook199】7)IEEE 【Std 《575?-201《4,。。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6:kV线路后》备保护时间》约为1.45s11!0kV线路后备保】护最:大时间约为1.9s!220kV》~5:00kV后备保护最!大,时间约为《1,.5:s11?0k:V及以?下取2s与》日本154k—V基:本相:同,220k《V和500kV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3】00V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【S,。。VL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,Y0、Y或》△一:般安置?SVL的环》境较潮?湿△法、《Y法的?SV:L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Y!。0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JEAC 6【021-2000】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:(UAA)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~0.2【m,
,
】 从系统《短,路时产?生UOV.A—C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Y》0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)SVL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—IG:RE)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.《1.16 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U?O,V,。.AC效《果较:好
【 : 如UOV—.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,O,V.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U》。OV.AC有下列表!达式
—
》
—
— 式中D地中—电流穿透深度(m】)当f?=50Hz时D=9!3.1?8ρ:为土壤电阻》率(Ω·m)—通常:为,20~100—;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/km)及其!两端的接地电阻(】Ω):;
《。
,
《 】R,g大地?的漏电电《阻(Ω?/km)R》g=π2×f×10!。-4=0.》0493《;
《
【 —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)【;
?
— : 》 I:k短路?电流(?kA:。);
—
? : 《 f工作频率(!Hz:。);
《
【 ?。 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,.17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1】10kV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1×6》30mm2
【
:
》 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
!
,4.1.1》9 系原条—文4:.1.18修改条文!
】。 110kV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
】
4?.1.20 系新!增条文
《
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