?
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(2》0,14)第《17.1.4条要求!6,6k: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
》。
】 66k《V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VISCA】S,、日本JPS、法国!Sile《c,、ABB、意大利】普瑞斯曼、德国【南方公司由于起【步较早?在1:10k?V~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110k!V、220kV【电力电缆附件的制造!能力并且1》10kV、220】。kV: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2—002No.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,(m:a,in cab—le wi》t,h branche!s)(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—L,PE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6:6,kV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~2!20kV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?6kV~《110kV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】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T:J,有其积?极,意义:
,
表3 6!6kV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4.1.10!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I?EC 61936】-1标准中所—示人体?安全容许《电压50《V~80V;—IEC 61200!。-413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3!0,mA~67mA【)和人体电阻172!5Ω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9【4版10《0V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10【0V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500kV 】1×:2500mm2【电缆通常三相直【列式:配置时每隔约—2,50m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E!SM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×:2500《mm2 XLP【E电缆2《。3km长实施5个】交叉互联单元平均4!300m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220》k,V, 1×2000【mm2 XLPE】电缆线路2.—8km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10《50m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—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21?km长27》5kV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2955m~3!09:9m其中《最大:ES达214—V;西班《牙马:德,里,地区400k—V, 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26】3V~317—V该线路于200】4年建成运行(参见!IE:EE TPD200!。3,Vol.18No.!3和Tr《ansmi》。s,sion&Di【stribu—ti:。on 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:(JE?AC、6《。021)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30【。0V;着有绝缘防护!用具或带电作—。业器具时不大于7】000V(见地中送!电规程J《E,AC 6021-2!000?。)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(CIG】RE)?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CI!。GRE有撰文提【出在人?体不能任意》接触的情况下ES】M可取60V~10!。0,V;:2000年C—IG:RE的论述则—提出ESM可取4】0,0V美国《电子电气工程—师学会(I》。EEE)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 5—75-?。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【ESM可达300】V但需以6》0,0V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~9】。0,V加拿大100V】均,比同期欧洲广泛以6!5V:的做法要高最新【。IEEE S—td 575-2】014标准附—录C:载,有,部分国?家,取,值情况美国1—。00V~《200V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44—7V加?。拿大3?00:V~400V荷兰】40:0V法国《20:0,。V,(最大?未超过400V)澳!大利亚?250?V日本200V
】
,
— ?。 , (?3,)ES?M超出?。5,0V时不论是1【0,0V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)ES【M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Y《0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U?L其工?频,耐压UR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U》R但伴随着》U,r,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ESM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
【。
4.1.1】2, 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~60—0Ω;
! 《 Z【c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)】
! Z】c,。、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(C】IGR?E)文献中摘列部】分Zc、Zs—e值列于表》5
:
》表5: :部分单芯电缆Zc】、Zse《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2《0,M,。Hz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】1G:IS的断路器切合过!电压沿电缆导体【进行波幅《值(kV)》;
! Z!cb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66k【V~275》kV电缆未设置【护层电压《限制器?情况自2《0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,、,100kV~—219k《V、90kV—~24?。。6,kV(相应额—定,电压级为《66k?V、15《4kV、275k】V)均已《超出:电缆外护层绝—缘耐压水平
】
:
此外系列!66k?V~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~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!。.4kV、》186.6kV(】相应:额定电压级为66】k,V、7?7kV、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~1【4kV证实》有效(参《见日本电气学会技】术报告第366【号(1991)【、第527号(19!94)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35?kV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》k,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35!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!G,IS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(JEA—C 6021—-2000)—(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?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》7-20《12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(S?heath Vo】ltage —Lim?iter《SVL)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U1【mA;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(》UOA.A》。C,)在:短路切除《时间(tk)内不】超,出UA?C.t时《则SVL《能保持?正常工作
》
,
】我国现行SV—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—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2s时不发生热】破坏:的相:应临界工频电压为6!.4kV或6k【V(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—t,k存在差别如日本1!984~19—91:年根据3《大电力?系统实际按电压【级500kV—、,275kV、154!。kV及以下推荐t】k相应为《0.2?s、0.4》s,、,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.Moor【eEle《ctric —Cables H】andb《ook199—。7)IEEE St!d, 575-2—014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6k《V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1.9—s220kV~【500kV后备保】护最大时《间约为1.5s1】10kV及以下【取2s?与,日本1?54kV基本相【同2:20kV和5—。00kV《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》。S,。VL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SVL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SVL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SV—。L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?021-2》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(U【s,)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U【OV.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)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S【VL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》。
:
《4.1.1》6 : ,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!UOV.《AC值增高超出SV!L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UO《V.AC有下列表达!式
:
?
—。
】 《式中D地中电流【穿透深?度(m)当f=50!。。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!);
《
》 : — R:p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×】10-4=0.0】493;《
【 !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《。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110!kV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1×630!mm: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
—
— 110—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、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
《
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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
?