《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(【2,。014)第17.1!.4条要求》6,6kV?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XLPE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(G?IS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VISC【AS、日本》JPS?、法:国Silec、A】BB、?。。意大利普瑞斯曼、德!。国南方公司由于【起步较早在》。11:0kV~500k】V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—1,10:kV、220—kV电力电缆附件】的制造?能,力并且110kV】、220k》。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、】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27》5kV及以下单【芯XLPE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》2002No.4)!我国:在,2,2,0k:V 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》(main c【able wit】h bran—ch:es)(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XL》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XL《。。PE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6:6kV~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TJ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.【1,1 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1994】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 50V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 619》36-1标》准,中,所示:人体安全容》许,电压:50V~80V;】IEC? 6120》0-413》标准按通过人—体不危及生》命安全?。的容许电流29【mA(试验测定值为!30mA~67mA!)和人体电阻17】25Ω计推荐在带】电接触时容许电压为!50:V
】 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(ES】M)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 1×2500m!m2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2【75kV 1×25!00mm《2 :XLPE电缆23】km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1800m考!虑;福冈《220kV 1×】。200?0mm2 XL【PE电缆线路2【.8:k,m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~300!V,的特点(参》。见电气评论199】7.:7,和フジ?ク,ラ技报1《。99:8.10《等):英国国家电网公【。司曾对已《运行30年的21】km长275—kV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2:955m~30【9,9,m其中最大ES达2!14V;西班牙马德!里,地区400kV 1!×2500》mm2 《XLPE电缆—12:.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【。85:0,m考虑ES达—263V~317V!。该,线路于20》04年建成运行(参!见IEEE》 ,TPD2《003Vol—。.18No》.3和Tr》ansmissio!n,&D:istr《ibution 】Wor?ld20058)】
】 , (2)】原标:准94版规》定,ESM≤10—0V主?。要是参照日》本1:979年出版的地中!。送电规程(》JEAC《、6:021)该规程2】000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7000V(【见地中送电规程J】EAC 602【1-2?000?)此外I《E,C的有关标准迄今】未显示ES》M值然而《在国际?大电:。网会议(CIGR】E)的有《。关专题论《。述中曾涉《及ESM的提升20!世纪7?0年代当时》一般:按E:SM为50V~6】5V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】0V~10》0V;2000年】CIG?RE:的论述则提出E【SM:。可,。取4:0,0V美国电子电【气工程师学会(I】EE: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:E,S最大值美》。国60?V~90V加—拿,大100V均比同期!欧洲广?泛以:65V的《做法要高《最新IE《EE Std— 575-201】4标准附录C载有】部分:国家取值《情况美国《10:0V~?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4:。47V?加拿大30》0,V~4?00V荷兰》400V法国2【00V(最大未超过!400V《)澳大利亚250】V日本2《00V
《
】 (—3)ESM超出【50V时《不论是100V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)E》SM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Uov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Uo【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U:。L其工频耐压U【R应满足《UR≥Uo》v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≤U!L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
】
4.1.12 】 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~600【Ω,;
《
:
】 ?。Z,c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(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、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(Uab)、】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);
—
】 Z【cb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:。6,6kV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66kV】~275kV电【。缆未设置护层电压限!制器情况自2—0,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(U》s)分别达45.】6kV、100kV!~219kV、9】0kV~246k】V(相应额定电【压级为66kV、1!54kV、275】kV)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27【5kV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:Uab分别达4【4.9?k,V、52.4kV、!104.4k—V、186.6【。k,V(相应额定—电压级为《66kV、》。7,7kV、154kV!、27?5kV)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,Ua:b,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(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(JEA!C 602》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, 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?00V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【 285《47-20》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《(Sheath V!o,ltage —Limite—rSVL)》。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SVL》。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SV》L,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《~2:7,5kV电缆系统【用的整体SVL示出!参,数含:有U1mA≥4【.5k?VUr≤14k【。V;: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6kV(》。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,tk:存在:差,别如日本1984~!199?1年根?据3大电力系—统实际按电》压级5?00kV、275】kV、154k【V及以下推荐tk】相,应为0?.,2s、0.4s、2!s(见电气学会技】术报告第52—7号1?994);英—。国则按继电》保护的第2级动作】来择:取tk(见G.【F.MooreEl!ectric—。 Cables H!andbook1】997)IEE【E,。 Std《 575-201】4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6kV!。线路后备《保护时间约为—1.45s110】kV线路后备保【护最大时间约为1】.9s220—k,V~500kV【后备保?护最大时间约为1.!5s:110?kV及以下取2【s与日本15—4kV基本相—同220k》。V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5!s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.?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?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5》。s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》VL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Y【0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JE》AC 6021-】2,000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(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~10】m,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!SV:L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SVL【以,。铜排连接时长—度只有?0,.02m~0—.2:m
】 ,。 从系统短路时产!生UOV.AC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?SVL箱按可能处】于1:。m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(CIGR【E)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【P65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,OV.AC》效果较?好
:
】 如UOV.A【C值增高《超出S?V,L的U?AC.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!.1:7 ?系原条文4.1.】16:。修改:。条文
—
110!kV: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.AC—。有下列表达式
!
》
》。。
!式中D地中电流穿透!深度(m)当f=5!0Hz?时D=93.18】ρ为土壤电阻率(】Ω·m)通常为20!~100;直—埋取:5,0~:100;《
》
》 R金】。属套单点接》地,处的接?地电阻?(Ω);
【
,。
【 Rp和R!1、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×1【0-4=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)》;,。
:
《 《 I【k短:路电流(《kA);
》
! :。 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1—10k?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110》k,V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!。×630m》m2
》
— 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、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
?