:
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1》7.:1.4条要求66k!V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
!
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、SF】6电缆终端(—GI:S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?V,ISCA《S、日本《JPS、法国Si】le:c,、ABB、》意大利普瑞斯曼【、德国南方公—司由于起步较早在1!10kV~5—00kV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—、22?0kV?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500【kV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【275kV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2!20kV XLP】E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【an: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X:LPE?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66k》V~11《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P】MJ等也已问世【而T:J的应用电压不【可能进入《220kV》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 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(?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IEC 》6,1936-》1标准中所》示人体安全容许电压!50V~80V【;IE?C 6120—。0-41《3标准按通过人【体不:危及生?命安:全的容许《电流2?9,mA(?试验测定《值,为30m《A~6?7mA)和人—体电阻1725【Ω计推荐在带电【接触时容许电—压为5?0V
! 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》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 1×2500】。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2—75kV 1×2】。500?mm2 XLP【E电缆23km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220kV 1】×2000mm【2 :。XLPE电缆—线路2?.,8km长若》按以往电缆制造长】度约:5,00m?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2】00V~300V的!。特点(参见电—。气评论199—7.7?。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21km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2955】m,。~3099》。m其中?最大:ES:达214V;西班牙!马德:里地区400kV】 1×2500【mm:2 XLPE—。。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850!m考虑?ES达2《63V~31—7V该线路于2【004年建成运【行(参见IEEE !。TPD?2003V》ol.?18No.3和T】ran?s,mission【&Distribu!tion《 ,World》20058)
!。。
! (2)原标【准94版规定ESM!≤100《V,。主要是参照日本19!79年出版的地中送!。电规程(《JEA?C,、6:021)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300】V;:着有绝缘《防护用?具或带?电作业器具时不大】于70?00V(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ESM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》。60V~100【V,;,2000年C—IGR?E的论述则提—。出E:SM可取400【V美国?电子电气工程—师,学会(IE》EE)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 St《d 575-1【988规定》应以安全性限制E】S,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6?0,V~90V加拿【大100V均比【同期欧?洲广泛?以65V的做法要】高最新IEEE 】Std 57—5-2014—标准附录《C载:有部分?国,家取值情《况美国1《00V~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4】47:V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20》。0V
】 (!3)ESM》超,出50V时不论是1!00V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!100V《提升至300V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Uov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UR?应,满足UR≥》Uo:v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E《SM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(—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US!A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~600Ω!;
! 】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、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(CIG》RE)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GI】S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0.1》。μs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:。。(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、L?2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—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!6k:V~:。275k《V电缆未设置护层电!压限制器《情况自20世纪8】0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,45.6kV、1】00k?V~219kV、】90k?V~246kV【(相应额定电—压,级为6?6k:V、154kV【、275kV)【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Us均《在耐压水平以—下虽然?如此但日本对275!kV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U【ab分?别达44.9—。kV、52.4【kV、104.4k!V、186.—6kV?(相应额定》电压:级为66kV—、7:7k:V、15《4kV、275【kV)均超》出耐压值若在绝缘筒!并联0.03μ【F电容或护层电压限!制器则测《得Uab不超过6】kV~1《4kV证实》有效(?参,见日本电气》学,会技术报告第36】。6号(1《9,91)、第527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3】。5kV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)》35:kV: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3!。5k:V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(JE—AC: ,6021《-2:000)(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U】ab: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】00:V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?8547-2—012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(She【ath Volta!g,e Limiter!S,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《SV: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~275k!V电缆系统》。用的整体《。SVL示出参数含】有,。。U1mA≥4.【5kVUr》≤14?kV;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2—s时不发生热破坏的!相应:临界工频电压为6.!4kV或6kV(参!见电气评论199】7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19》84~?1991年根据3大!电力系统《实际按电《压级5?00k?V、275》kV、1《54kV及》以下推荐tk相【应为0.2s、0.!4s:、,2s(见电气学会】技术报告第5—27号1994)】;英国则按继电【保护:的第2级动作来择】取t:k(见G.F.Mo!oreElec【tric 》Cab?les 《Han?d,。book19—。9,7)IE《EE Std 5】75-?2014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—.,。4,5s110kV线】路后备保护最大【时间约为1.9【s220kV—~500k》V后备?。保护最大时间约为1!.5s110kV及!以下:取2s与《日本154kV【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》0V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UO—V.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SVL!。接线配?。置方:式有Y?0、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0.2Ω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Y》0双重式日》。本地中送电》规程JEAC 60!21-?2000《载有①~③示例如】图3所示
!
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图3 【 交叉互联线路设】置护层?电压限制《器的三?相接线?方式:
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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S【V,L的U?r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!SVL以《。铜排连接《时,长度:只,有0.02m~【0.:2m
【
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】Y,0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》)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,S,V,L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.A》C效:果较好
】
如UOV!.AC值《增高超出S》VL的UAC.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UO》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】。
】 :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UO?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=9】3.1?8,ρ为土?壤电阻率(Ω·【m)通常《为20~10—0;直埋取50~1!00;
! 》 ? 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);
!
【 Rg大地的!漏电:电阻(Ω/k—m)Rg=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(k【A):。;
—
! f工《作频率?(Hz);》
【 , ?。 《 l电?缆线路?。计算长度(》km);当SV【。。L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《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1!10k?V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
?
1!10kV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、GI】S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
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4.1.20! 系?新增条文
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