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期刊號(hào): CN32-1800/TM| ISSN1007-3175

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基于PSCAD/EMTDC的高壓電纜護(hù)套沿線過(guò)電壓計(jì)算分析

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基于PSCAD/EMTDC的高壓電纜護(hù)套沿線過(guò)電壓計(jì)算分析

葉昊亮1,楊勇1,曹俊平1,王少華1,何堅(jiān)1,林浩凡1,張帥2
(1 國(guó)網(wǎng)浙江省電力有限公司電力科學(xué)研究院,浙江 杭州 310014;
2 杭州意能電力技術(shù)有限公司,浙江 杭州 310014)
 
    摘 要:近年來(lái)高壓電纜護(hù)層保護(hù)器擊穿燒毀故障頻出,為優(yōu)化電纜接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)并為保護(hù)器選型提供參考,利用電磁暫態(tài)仿真軟件 PSCAD/EMTDC 建立電力電纜線路模型。結(jié)合實(shí)際工程中長(zhǎng)電纜線路各類接地方式,對(duì)單相接地故障期間不同電纜長(zhǎng)度、接地電阻、敷設(shè)回流纜的護(hù)套沿線過(guò)電壓變化規(guī)律進(jìn)行研究。研究結(jié)果表明,電纜末端單相接地故障后,220 kV 交叉互聯(lián)電纜護(hù)套沿線過(guò)電壓水平在 2~8 kV;對(duì)交叉互聯(lián)混合單端/中間接地方式,護(hù)套連接處存在地電位升高特性,嚴(yán)重時(shí)達(dá)16 kV ;敷設(shè)回流纜對(duì)單端接地方式電纜護(hù)套過(guò)電壓抑制效果明顯,利于保護(hù)器選型。
    關(guān)鍵詞: 高壓電纜;金屬護(hù)套;交叉互聯(lián);過(guò)電壓;回流纜;保護(hù)器;接地電阻
    中圖分類號(hào):TM726.4 ;TM866     文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B     文章編號(hào):1007-3175(2024)10-0031-06
 
Calculation and Analysis of Overvoltage Along Line of
High-Voltage Cable Sheath Based on PSCAD/EMTDC
 
YE Hao-liang1, YANG Yong1, CAO Jun-ping1, WANG Shao-hua1, HE Jian1, LIN Hao-fan1, ZHANG Shuai2
(1 State Grid Zhejiang Electric Power Research Institute, Hangzhou 310014, China;
2 Hangzhou Yineng Electric Power Technology Co., Ltd, Hangzhou 310014, China)
 
    Abstract: In recent years, there have been frequent breakdowns and burnout faults in the sheath protector of high-voltage cables. To optimize the design of the cable grounding system and provide a reference for protector selection, the electromagnetic transient simulation software PSCAD/EMTDC is used to establish a power cable line model. Considering various grounding methods for long cable lines in practical engineering projects, the study investigates the variation patterns of sheath overvoltage along line during single-phase grounding faults, with respect to different cable lengths, grounding resistances, and the installation of return cables. The research results show that after a single-phase grounding fault at the end of the cable, the overvoltage along line level of the 220 kV cross-interconnection cable sheath ranges from 2~8 kV. For the cross-interconnection hybrid single-end/mid-point grounding method, there is a characteristic of increased ground potential at the sheath connections, which can reach as high as 16 kV in severe cases. The installation of a return cable has a significant effect in suppressing the overvoltage of the cable sheath in the single-end grounding method, which is beneficial for the selection of protectors.
    Key words: high-voltage cable; metal sheath; cross-interconnection; overvoltage; return cable; protector; grounding resistance
 
參考文獻(xiàn)
[1] 曹俊平,王少華,任廣振,等. 高壓電纜附件鉛封渦流探傷方法試驗(yàn)驗(yàn)證及應(yīng)用[J] . 高電壓技術(shù),2018,44(11) :3720-3726.
[2] 陶瑞祥,曹俊平,王少華,等. 隨橋電纜交叉互聯(lián)護(hù)套接地電流影響因素分析[J] . 電線電纜,2024,67(2) :73-77.
[3] 曹俊平,王少華,蔣愉寬,等. 浙江電網(wǎng)高壓電纜線路運(yùn)行情況分析[J]. 電線電纜,2017,60(3) :39-43.
[4] 孫銘,張周勝,謝書凝,等. 高壓?jiǎn)涡倦娎|工頻運(yùn)行下金屬護(hù)套雷電沖擊電壓的仿真研究[J] . 電瓷避雷器,2024(2) :27-35.
[5] 鄭建康,盛玉倩,蘇小婷,等. 高壓?jiǎn)涡倦娎|接地故障下的地電位升與護(hù)層工頻過(guò)電壓研究[J]. 電瓷避雷器,2024(2) :98-105.
[6] 嚴(yán)有祥,徐子峻,尤天鵬,等. 高壓電纜緩沖層燒蝕的成因分析[J]. 高壓電器,2023,59(2) :184-189.
[7] 王昱力,黃凱文,王格,等. 基于 Comsol 仿真的高壓直流電纜附件材料電導(dǎo)率特性研究[J] . 高壓電器,2023,59(9) :258-267.
[8] 韓嘯,劉雄軍,劉英,等. 電力電纜金屬護(hù)層的交流電阻計(jì)算及測(cè)量[J]. 高壓電器,2024,60(9) :1-8.
[9] 李乃一,曹俊平,王少華,等. 一起海陸纜混合線路接地電流異常原因分析[J]. 電瓷避雷器,2021(2) :206-211.
[10] 張軍強(qiáng),董卓元,盛飛,等. 長(zhǎng)距離 330 kV 電纜護(hù)套交叉互聯(lián)接地方式研究及回流纜優(yōu)化布置方法[J]. 高壓電器,2020,56(2) :189-196.
[11] 楊鑫,鐘淼龍,孫浩天,等. 彈簧收縮泄能方式的 220 kV 電纜接頭保護(hù)裝置的防爆設(shè)計(jì)和測(cè)試[J]. 高壓電器,2023,59(1) :86-94.
[12] 邱昊,鄭志源. 高壓?jiǎn)涡倦娎|交叉互聯(lián)接地方式優(yōu)化研究[J]. 電線電纜,2014,57(3) :33-37.
[13] 羅俊華,周作春,李華春,等. 單芯電力電纜金屬護(hù)層過(guò)電壓保護(hù)器參數(shù)設(shè)計(jì)[J] . 高電壓技術(shù),2008,34(2) :355-358.
[14] 李謙,張波. 大型接地網(wǎng)多維度評(píng)價(jià)及指標(biāo)校核[J] .中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),2018,38(z1) :129-136.
[15] 李謙,譚波,文豹,等. 大型接地網(wǎng)地電位升控制值的校核[J]. 電網(wǎng)技術(shù),2018,42(5) :1675-1680.
[16] 付松林,何光華,徐駿,等. 大段長(zhǎng)高壓電纜護(hù)層保護(hù)器暫態(tài)特性分析與參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 電網(wǎng)與清潔能源,2021,37(1) :32-41.
[17] 裘立峰,杜振東,周文俊,等. 隨橋電纜-架空混合線路的電纜護(hù)套過(guò)電壓特性仿真分析[J] . 電測(cè)與儀表,2024,61(2) :49-54.
[18] 電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院.城市電力電纜線路設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定:DL/T5221—2016[S]. 北京:中國(guó)計(jì)劃出版社,2016 :20-23.
[19] 中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì). 電力工程電纜設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn):GB 50217—2018[S]. 北京:中國(guó)計(jì)劃出版社,2018 :6-8.
[20] 國(guó)家電網(wǎng)公司運(yùn)維檢修部. 電力電纜及通道運(yùn)維規(guī)程:Q/GDW 1512—2014[S]. 北京:中國(guó)電力出版社,2014 :5-7.
[21] 杭裕保,陳曉鳴,陳曉凌,等. 關(guān)于高壓電纜系統(tǒng)回流線“三·七”開布置的探討[C]//中國(guó)水力發(fā)電工程學(xué)會(huì)電氣專業(yè)委員會(huì)2013年電氣學(xué)術(shù)交流會(huì)議論文集,2013 :211-215.
[22] 中國(guó)電器工業(yè)協(xié)會(huì). 交流金屬氧化物避雷器選擇和使用導(dǎo)則:GB/T 28547—2023[S]. 北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2023 :40-45.
[23] 中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì). 電力電纜線路用接地箱技術(shù)規(guī)范:DL/T 2630—2023[S]. 北京:中國(guó)電力出版社,2023 :9-14.