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—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
!
,
—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(?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】ISCAS、日本J!PS、法国S—il:ec、ABB—、意大利普》瑞斯曼、德国—南,方公司由《于,起步较早在11【0kV~《500?kV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—、220《kV电力电缆—附件的制造能力并】且11?0kV、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、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,No.?4)我国在2—20k?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(mai—n ca《。b,。le with【 branches!)(: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X!LPE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66!kV以上X》LPE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,。6,6kV~220k】V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6》6k:V~11《0k:V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199】4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50V~80V;!I,EC 61》200-4》13标准《按通过人体》。不危及生命安全【的容许电流29mA!(试:验,测定值为30mA】~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200】。7版已在94—版100V的基础上!提升为300—V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—(E:SM)?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500k【V, 1×2500【mm: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?ESM的做法以作为!一揽子对策如日本中!部电:力公司海部》线275k》V 1?×,25:00mm2 XL】PE电缆23—km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:×2000mm【2 XLPE—电缆线路2.8k】m,长若按以往电缆【制造长度约500】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【。~300《V的特点(参见电气!评论1997.【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,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2955】m~:3099m其中最大!ES达2《14V;《西,班牙马德里》地区40《0kV 《。1,×2:500mm2 XL!。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850》m考虑ES达2【63V~317V该!线路于2004年建!成运行?(参见IEEE【 TPD2003】Vol.《18No.3和Tr!ansmiss【ion&《Distribut!io:。n, World2【0058《)
》
: :。 —(2)?原标准94版规【定ESM≤1—00V主要是—参照日本1979】。年出版的地中送电规!程,(JEAC、—602?1)该?规程2000—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70《00V(见》地,中送电规程J—EAC 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(CIGRE【)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50V~》65V的情况下【CIG?RE:有撰:文提出在《人体不能《任意接触的情—况下ES《M可取6《0V~100V【;2:000年C》I,GRE?的论述则提出ESM!可取:400V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I?EEE Std 】575-198【8规定应以安全【性限制E《S却:。未明示E《SM值只指出—。按通常电缆》外护层的绝缘—性ESM可达30】0V但需以600】V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60【V~90V加—拿大100》V均比?。同期欧洲广泛以6】5V的做法》。要高最新I》EEE Std【 57?5-2014标准附!录C:载有部分国家取值情!况,美国1?00V~2》00:V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447!V加拿大300V】~400V荷兰【400V法》国200V(最大未!超过400V)澳】大利亚25》0V日本200V
!
】 : (3)E【SM超出5》0V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)ES】M值由1《00V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Uo《v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Uov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U】R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、GI《S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400Ω—~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(C【。IGRE)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: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0.1—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E—1,GIS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《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66【kV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~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!、100kV~2】1,9kV?、90kV》~246《kV(?相应:额定电?压级为66kV、1!54k?V、275kV)】均已超出电缆外护】层,绝缘耐压水》平
》
? 此外系—列6:6kV~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)66kV~2】75kV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、5】2.4kV》。、104.4k【V,、186.》6k:V(相应额定电【压级:为66kV、7【7,k,V、154kV【、275kV)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36》6号(199—1)、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U:s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3?5kV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,(JEAC 6【02:1-2?。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【GB/T《 28547-【201?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!.14 系原【条,文4.1.1—3修改条文
】
现】行的电缆《。用护层电压》限制器(S》heath V【olta《ge Li》miterSVL)!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—(tk)内不超【出UAC.t—时则SVL》能保持正《常工作
—
— ,我国现行S》。V,。L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U1【mA≥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.》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1—997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198!4~1991—年根据3大电力【系统实际按电压级】500?。kV、27》5kV?、154kV及【以下推荐tk相应】为,0.2s、0.【4s、2s(见电气!。学会技?。术报告第527号】1994)》;英国?则按继电保护的【第2级动作来择取】tk(见G.F.】。Mo:oreEl》ectri》c Cable【s, Handbo【ok19《97)IEEE S!t,。d 575-20】14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6:kV线路后备保护时!。间约为1.4—5s110k—V,线路后备保护最【大,时间约为1.—9s22《0k:V~500kV后】备保:护最大?时间约为1》.5s?110kV及以下取!。2s与日本1—。54kV基》本相同220k【。V和500k—V,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t【k统一按5》s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.A】C值比以往》会,增大给SV》L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t—k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
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】(1)单点接—地方式电《缆线路的SVL【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1.7》3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JEA》C, 6:021-20—00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S?VL:的,。Ur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SV?L以铜排连接时长度!只有0.02m~0!.2m
《
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? 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,(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【SVL箱的防护等级!提高至I《P6:5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UO!V,.AC效果较—好
! , 如U?O,V.AC《值增高?超出SVL的UA】C.t时交》叉互联接地具有【的使SVL由△【接,法改变为Y》0、桥形接》地来降低UOV.】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】
?
《 : 110k》V,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.!A,。C有:下列表?达式
!
》
】 式中D》。地,中电流穿透深度(m!。)当f=5》0,Hz时D《=93.18ρ【为土壤电《阻率(Ω·m)通】常为20~100;!直,埋取:50~?10:0;
! : : 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/km)Rg!=π2×f×1【0-4=《0.049》3;
》
》 】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(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4.1.17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110k》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)
!
》
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—。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1×63!0mm2
》。
》 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
【
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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】
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《 (》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【
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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《、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
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4.1.—。20 《系新:增条文
》