CN113949062A - 一种解决多回路高压单芯电力电缆护套环流突变的方法 - Google Patents
一种解决多回路高压单芯电力电缆护套环流突变的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113949062A CN113949062A CN202111178573.XA CN202111178573A CN113949062A CN 113949062 A CN113949062 A CN 113949062A CN 202111178573 A CN202111178573 A CN 202111178573A CN 113949062 A CN113949062 A CN 113949062A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cable
- voltage
- sheath
- return line
- core
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 230000008859 change Effects 0.000 title claims abstract description 15
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 11
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims abstract description 10
- 230000002633 protecting effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 30
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 30
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 13
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 12
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 12
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 7
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 5
- 230000016507 interphase Effects 0.000 claims description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 3
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 5
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 230000001012 protector Effects 0.000 description 4
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 3
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000000452 restraining effect Effects 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000004078 waterproofing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
- H02G9/00—Installations of electric cables or lines in or on the ground or water
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
- H02H7/22—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for distribution gear, e.g. bus-bar systems; for switching devices
- H02H7/226—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for distribution gear, e.g. bus-bar systems; for switching devices for wires or cables, e.g. heating wires
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
- H02H7/22—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for distribution gear, e.g. bus-bar systems; for switching devices
- H02H7/228—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for distribution gear, e.g. bus-bar systems; for switching devices for covered wires or cables
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
- H02H9/02—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess current
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
- H02H9/08—Limitation or suppression of earth fault currents, e.g. Petersen coil
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Laying Of Electric Cables Or Lines Outside (AREA)
Abstract
本申请公开了一种解决多回路高压单芯电力电缆护套环流突变的方法。该方法包括高压单芯电缆在进行长距离输电时，在一个回线路中每三段组成一组交叉互联回路且每段相等，通过三相的交叉互联抵消感应电势时接地电流为零；在所述高压单芯电缆在进行长距离输电的工作工程中，通过在交叉互联的直接接地处增设一串接保护抑制器，用以抑制环流；增设氧化锌阀片，用于抑制电缆护套环流的同时保护所述高压单芯电缆。本申请解决了高压电缆环流产生的高压风险缺乏有效改进方案的技术问题。
Description
技术领域
本申请涉及高压电缆环流分析及治理领域，具体而言，涉及一种解决多回路高压单芯电力电缆护套环流突变的方法。
背景技术
两端直接接地的电力电缆护套环流主要成分有两种，一种是容性电流，另一种是感应电流，分别是电缆运行中，电压通过电缆的容性作用，在接地线上产生的电流，另外一个是由于线芯电流通过电缆的感性产生的电流，电缆护套接地电流是这两种电流的矢量和。
在电缆线路发生单相接地故障时，由于短时故障电流远远大于正常工作电流，因此在其金属护套上感应的故障电压亦远远高于正常感应电压；同周围的平行导线，如控制电缆、通讯电缆等也感应了危险电压。
针对相关技术中高压电缆环流产生的高压风险缺乏有效改进方案的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种解决多回路高压单芯电力电缆护套环流突变的方法，以解决高压电缆环流产生的高压风险缺乏有效改进方案的问题。
为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种解决多回路高压单芯电力电缆护套环流突变的方法。
根据本申请的一种解决多回路高压单芯电力电缆护套环流突变的方法包括：高压单芯电缆在进行长距离输电时，在一个回线路中每三段组成一组交叉互联回路且每段相等，通过三相的交叉互联抵消感应电势时接地电流为零；在所述高压单芯电缆在进行长距离输电的工作工程中，通过在交叉互联的直接接地处增设一串接保护抑制器，用以抑制环流；增设氧化锌阀片，用于抑制电缆护套环流的同时保护所述高压单芯电缆。
进一步地，在所述高压单芯电缆中敷设平行接地导线即回流线。
进一步地，判断在增设有所述回流线的情况下，是否满足发生单相短路故障感应电压的条件；
如果满足，在压单芯电力电缆护套单点互联并接地的电缆线路旁平行敷设一根金属导线，用于在线路发生单相接地故障时，通过所述回流线有接地故障电流。
进一步地，当流经所述回流线的电流增大时，反感应电势增大，用以降低压单芯电力电缆护套的金属护层上的感应电压。
进一步地，在所述高压单芯电缆中敷设平行接地导线即回流线并在现场实施排列，
将回流线敷设在所述高压单芯电缆的三相电缆间距之内，用以就避免了正常运行时产生的环流损耗。
进一步地，当无法将回流线敷设在所述高压单芯电缆的三相电缆间距之内排列时，则将所述回流线尽量靠近电缆。
进一步地，将不同排列方式下的护套环流计算参数分别输入进不同的MATLAB子程序中，需要通过矩阵运算输出结果，其中，输入参数包括：输入电缆护套环流参数，其中所述电缆护套环流参数至少包括：负载电流I、护套半径R、相间的间距，护套单位阻抗、分段长度、两端接地电阻、频率、大地电阻率；根据所述输入电缆护套环流参数，计算各护套感应电压，同时确定由互感组合Xa1-Xan组成的矩阵；根据所述各护套感应电压、所述由互感组合Xa1-Xan组成的矩阵，确定整个系数矩阵A；所述输出结果包括：根据A ls＝U确定ls，将向量ls输出得到单点互联电缆线路中的各相环流。
进一步地，方法还包括：对所述回流线的界面选择时，按照系统发生单相接地故障电流和持续时间来验算其稳定性；对所述回流线的排列布置方式，使电缆正常工作时在回流线上产生损耗最小。
进一步地，方法还包括：所述回流线的阻抗及其两端接地电阻，应达到抑制电缆金属层工频感应过电压，并应使其截面满足最大暂态电流作用下的热稳定要求。
进一步地，方法还包括：敷设所述回流线时，如果受现场条件的限制，采用距离电缆本体最近方式敷设；根据现场接地电阻大小以及短路电流共同而定回流线的截面，如果接地电阻较大，则不选择较大截面的回流线。
在本申请实施例中一种解决多回路高压单芯电力电缆护套环流突变的方法，采用高压单芯电缆在进行长距离输电时，在一个回线路中每三段组成一组交叉互联回路且每段相等，通过三相的交叉互联抵消感应电势时接地电流为零的方式，通过在所述高压单芯电缆在进行长距离输电的工作工程中，通过在交叉互联的直接接地处增设一串接保护抑制器，用以抑制环流，同时增设氧化锌阀片，用于抑制电缆护套环流的同时保护所述高压单芯电缆，达到了制环流保护电缆芯片的目的，从而实现了多回路高压单芯电力电缆在同一隧道内的敷设内的相互影响因素及最佳铺设和对电力电缆护套接地环流的抑制的技术效果，进而解决了高压电缆环流产生的高压风险缺乏有效改进方案的技术问题。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是根据本申请实施例的一种解决多回路高压单芯电力电缆护套环流突变的方法的流程示意图；
图2是根据本申请实施例的一种解决多回路高压单芯电力电缆护套环流突变的方法中三相交叉互联电缆示意图；
图3是根据本申请实施例的一种解决多回路高压单芯电力电缆护套环流突变的方法中抑制器安装原理图流程示意图；
图4是根据本申请实施例的一种解决多回路高压单芯电力电缆护套环流突变的方法的安装示意图；
图5是根据本申请实施例的一种解决多回路高压单芯电力电缆护套环流突变的方法的线路发生单相接地故障分流作用示意图；
图6是根据本申请实施例的一种解决多回路高压单芯电力电缆护套环流突变的方法的电缆排管式敷设平排放置情况下回流线位置示意图；
图7是根据本申请实施例的一种解决多回路高压单芯电力电缆护套环流突变的方法的电缆排管式敷设三角形放置情况下回流线位置示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。
此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
如图1所示，该方法包括如下的步骤S至步骤S：
步骤S201，高压单芯电缆在进行长距离输电时，在一个回线路中每三段组成一组交叉互联回路且每段相等，通过三相的交叉互联抵消感应电势时接地电流为零；
步骤S202，在所述高压单芯电缆在进行长距离输电的工作工程中，通过在交叉互联的直接接地处增设一串接保护抑制器，用以抑制环流；
通过在交叉互联的直接接地处串接一个保护抑制器，能有效抑制环流。
步骤S203，增设氧化锌阀片，用于抑制电缆护套环流的同时保护所述高压单芯电缆。
化锌阀片的作用是，当出现单相短路故障时，流过电缆金属护套感应电压增加，瞬时环流增大，继而在电感的两端形成很高的电压，为了不至于烧毁电感，更避免由于在电感两端形成高压造成检修人员的伤害，利用氧化锌阀片保护作用，及时把形成高压进行及时导通到接地端。
从以上的描述中，可以看出，本申请实现了如下技术效果：
采用高压单芯电缆在进行长距离输电时，在一个回线路中每三段组成一组交叉互联回路且每段相等，通过三相的交叉互联抵消感应电势时接地电流为零的方式，通过在所述高压单芯电缆在进行长距离输电的工作工程中，通过在交叉互联的直接接地处增设一串接保护抑制器，用以抑制环流，同时增设氧化锌阀片，用于抑制电缆护套环流的同时保护所述高压单芯电缆，达到了制环流保护电缆芯片的目的，从而实现了多回路高压单芯电力电缆在同一隧道内的敷设内的相互影响因素及最佳铺设和对电力电缆护套接地环流的抑制的技术效果，进而解决了高压电缆环流产生的高压风险缺乏有效改进方案的技术问题。
如图2所示，在单回路的护套环流计算方式基础上可以进行进一步推断多回路的护套环流的计算。单芯电缆金属护套上的感应电压取决于电缆的负荷电流和同一回路中电缆的排列方式及线路长度,也与周围回路的排列方式、距离有关，目前单、双回路电缆线路感应电压已有计算,现因城市用电量的不断增大，三回路及以上供电方式多有采用，研究多回路的计算方式，是很有必要的。
在其他一般敷设方式下接头需装设工作井中，但工井的位置择定往往受地理环境制约，实现每一交叉互联单元内3区段电缆长度均等几乎不可能，根据影响电缆护套接地感应的影响因素，可以进一步判断为，三相的不平衡，是在交叉互联之后，影响从这里入手解决三相的感应电流相位及幅值平衡问题。
如图3所示，高压单芯电缆金属护套的接地方式主要有如下三种形式：金属护套两端直接接地方式；一端接地和中间一点接地方式；交叉互联接地方式。对长度超过1.2km的电缆线路，多采用交叉互联接地方式分别在三相的交叉互联接地线上串接一个适当的电感和小电阻，来弥补和三相感应电流的相位和幅值的不平衡问题。
本申请实施例中的方案，高压单芯电缆在长距离输电时，由于感应电压过高等因素而采取分段连接，在一回线路中每三段就会组成一组交叉互联回路，如图2所示，原则上三段都是完全相等，通过三相的交叉互联，就会完全抵消感应电势，接地电流为零，但是由于实施现场各种条件制约，导致三段长度不一致，或者当三相的负载电流不相等时，电缆的外护套上通过三相的交叉互联不能完全抵消，形成电缆金属护套环流，有时电流过大而导致护套发热严重，降低电缆本身的输电能力，因此通过在交叉互联的直接接地处串接一个保护抑制器，能有效抑制环流。氧化锌阀片的作用是，当出现单相短路故障时，流过电缆金属护套感应电压增加，瞬时环流增大，继而在电感的两端形成很高的电压，为了不至于烧毁电感，更避免由于在电感两端形成高压造成检修人员的伤害，利用氧化锌阀片保护作用，及时把形成高压进行及时导通到接地端。两个器件配合工作，达到即抑制了电缆护套环流，又做到加以保护的双重效果。
优选地，在所述高压单芯电缆中敷设平行接地导线即回流线。
对于单芯电缆的导线与金属护层的关系，可以看做一个变压器的初级绕组与次级绕组。当电缆导线通过电流时，在其周围产生磁通，磁通不仅与线芯回路相连，同时也与电缆的金属护层相连，因此在线芯和金属护层上产生感应电压。由于每根线芯专用一个金属护层，负载电流或者短路电流产生的磁通，与金属护层交链，因此金属护层上的感应电压始终存在。这种感应电压的值与线芯截面，电缆间距离，电流大小及电缆长度有关。尤其电缆很长时，护层上的感应电压可达到较高的数值，为了降低高压单芯电缆的感应电压和每段护套环流数值，提高电缆的输送容量.已普遍采用金属护套单点互联和交叉互联接地方式。但是，在电缆线路发生单相接地故障时，由于短时故障电流远远大于正常工作电流，因此在其金属护套上感应的故障电压亦远远高于正常感应电压；同周围的平行导线，如控制电缆、通讯电缆等也感应了危险电压。所以需要在单点互联电缆线路中要敷设平行接地导线(即回流线)。
如图5所示，此装置分为两大部分，第一，是保护功能的氧化锌阀片；第二部分是抑制环流的电感。实现方式是对现有保护器的基础上内嵌入电感，其实现工艺是先用环氧浇注方式把两个器件密封，外边用硅橡胶套加以密封，整体实现防水防潮效果。此装置功能是在电力电缆正常工作时，可有效抑制电缆金属护层的电流，当线芯电流增大，或者当出现单相短路时，电感两端电压增加，当电压超过保护器承受电压时，保护器动作，把感应电流通过保护器泄入大地，及时钳制住电感两端的电压，避免造成操作人员伤害及电感发热损坏现象。
作为本实施例中的优选，判断在增设有所述回流线的情况下，是否满足发生单相短路故障感应电压的条件；如果满足，在压单芯电力电缆护套单点互联并接地的电缆线路旁平行敷设一根金属导线，用于在线路发生单相接地故障时，通过所述回流线有接地故障电流。
具体实施时，在护套单点互联并接地的电缆线路旁平行敷设一根金属导线，它的两端尽可能地妥善接地。这样，当线路发生单相接地故障时，回流线中便会有接地故障电流流过从而起到一个分流作用。
作为本实施例中的优选，当流经所述回流线的电流增大时，反感应电势增大，用以降低压单芯电力电缆护套的金属护层上的感应电压。
由此可见，如图4所示，当发生单相短路时，短路电流可沿着阻抗较小的回流线，流回电源端，根据回流线与大地构成一个闭合回路，可列计算式：
(IF—IP)×R1一Ip×Zpp+IF×ZAP—Ip×R2＝0
其中，
IP为通过回流线的电流，单位安；
ZPP为回流线以大地为回路的自感阻抗，单位欧
ZPP＝{rp+[rg+j2ω×10-4×Ln(De/GMRp)]}×L
rp为回流线的电阻，单位欧/公里；
GMRp为回流线的几何平均半径，单位米；
ZAP为A相导线和回流线各以大地为回路的互感阻抗，单位欧
ZAP＝[rg+j2ω×10-4×k(De/SAp)]×L
SAP为回流线对接地相电缆的平行间距，单位米；
R2：为回流线的接地电阻，单位欧；
由此可以推出流过回流线的电流IP
IP＝(Rl+ZAP)×IF/(Rl+R2+Zpp)
由此可见，为使流经回流线的电流IP大一些，即使故障电流尽量多地流经回流线，应尽可能地使接地电阻R2小一些，或使ZAP大一些，并且使ZPP小一些。可知，因此必须减小SAP，让回流线尽可能地靠近电缆线路；欲减小ZPP须减小rP，同时增大GMRp，即回流线的电阻要小，而它的半径要大。
作为本实施例中的优选，在所述高压单芯电缆中敷设平行接地导线即回流线并在现场实施排列，将回流线敷设在所述高压单芯电缆的三相电缆间距之内，用以就避免了正常运行时产生的环流损耗。
根据现场调查此市内的电力电缆敷设方式多为直埋式敷设，部分排管敷和隧道式敷设，如果只是简单的按照附录1敷设方式，在正常的情况下由于三相在回流线的感应电压不同，在回流线上会造成感应电压，由于两端接地，所以在回流线上造成不必要的损耗。通常为了减小这个损耗，常将回流线敷设在三相电缆间距之内。如图5所示，因此也就避免了正常运行时，产生的环流损耗。
作为本实施例中的优选，当无法将回流线敷设在所述高压单芯电缆的三相电缆间距之内排列时，则将所述回流线尽量靠近电缆。
如图6和7所示，实际中影响因素比较大，在无法满足这种排列时，可以将回流线尽量靠近电缆。排管式敷设时，回流线在敷设在两相中间位置，较为合适。
作为本实施例中的优选，将不同排列方式下的护套环流计算参数分别输入进不同的MATLAB子程序中，需要通过矩阵运算输出结果，其中，输入参数包括：输入电缆护套环流参数，其中所述电缆护套环流参数至少包括：负载电流I、护套半径R、相间的间距，护套单位阻抗、分段长度、两端接地电阻、频率、大地电阻率；根据所述输入电缆护套环流参数，计算各护套感应电压，同时确定由互感组合Xa1-Xan组成的矩阵；根据所述各护套感应电压、所述由互感组合Xa1-Xan组成的矩阵，确定整个系数矩阵A；所述输出结果包括：根据A ls＝U确定ls，将向量ls输出得到单点互联电缆线路中的各相环流。
由环流计算原理及环流算法可以发现，护套环流计算的逻辑过程并不复杂，主要是公式比较多而且计算量比较大。而MATLAB软件的最大优势就是编程思路清晰，可以计算很复杂的数值。当需要输入很多参数和计算公式，并且最后的输出需要通过矩阵运算时，MATLAB软件是我们的首选。三回路电缆线路各种典型排列方式下的环流计算原理是相同的，只是各自的计算公式的参数不同。所以我们将不同排列方式下的护套环流计算分别写进不同的MATLAB子程序中，最后通过LabVIEW软件调用整合这些计算环流的子程序。
作为本实施例中的优选，方法还包括：对所述回流线的界面选择时，按照系统发生单相接地故障电流和持续时间来验算其稳定性；对所述回流线的排列布置方式，使电缆正常工作时在回流线上产生损耗最小。
作为本实施例中的优选，方法还包括：所述回流线的阻抗及其两端接地电阻，应达到抑制电缆金属层工频感应过电压，并应使其截面满足最大暂态电流作用下的热稳定要求。
作为本实施例中的优选，方法还包括：敷设所述回流线时，如果受现场条件的限制，采用距离电缆本体最近方式敷设；根据现场接地电阻大小以及短路电流共同而定回流线的截面，如果接地电阻较大，则不选择较大截面的回流线。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种解决多回路高压单芯电力电缆护套环流突变的方法，其特征在于，包括：
高压单芯电缆在进行长距离输电时，在一个回线路中每三段组成一组交叉互联回路且每段相等，通过三相的交叉互联抵消感应电势时接地电流为零；
在所述高压单芯电缆在进行长距离输电的工作工程中，通过在交叉互联的直接接地处增设一串接保护抑制器，用以抑制环流；
增设氧化锌阀片，用于抑制电缆护套环流的同时保护所述高压单芯电缆。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述高压单芯电缆中敷设平行接地导线即回流线。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
判断在增设有所述回流线的情况下，是否满足发生单相短路故障感应电压的条件；
如果满足，在压单芯电力电缆护套单点互联并接地的电缆线路旁平行敷设一根金属导线，用于在线路发生单相接地故障时，通过所述回流线有接地故障电流。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当流经所述回流线的电流增大时，反感应电势增大，用以降低压单芯电力电缆护套的金属护层上的感应电压。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述高压单芯电缆中敷设平行接地导线即回流线并在现场实施排列，
将回流线敷设在所述高压单芯电缆的三相电缆间距之内，用以就避免了正常运行时产生的环流损耗。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，当无法将回流线敷设在所述高压单芯电缆的三相电缆间距之内排列时，则将所述回流线尽量靠近电缆。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
将不同排列方式下的护套环流计算参数分别输入进不同的MATLAB子程序中，需要通过矩阵运算输出结果，其中，输入参数包括：输入电缆护套环流参数，其中所述电缆护套环流参数至少包括：负载电流I、护套半径R、相间的间距，护套单位阻抗、分段长度、两端接地电阻、频率、大地电阻率；
根据所述输入电缆护套环流参数，计算各护套感应电压，同时确定由互感组合Xa1-Xan组成的矩阵；
根据所述各护套感应电压、所述由互感组合Xa1-Xan组成的矩阵，确定整个系数矩阵A；
所述输出结果包括：根据A ls＝U确定ls，将向量ls输出得到单点互联电缆线路中的各相环流。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
对所述回流线的界面选择时，按照系统发生单相接地故障电流和持续时间来验算其稳定性；
对所述回流线的排列布置方式，使电缆正常工作时在回流线上产生损耗最小。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
所述回流线的阻抗及其两端接地电阻，应达到抑制电缆金属层工频感应过电压，并应使其截面满足最大暂态电流作用下的热稳定要求。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
敷设所述回流线时，如果受现场条件的限制，采用距离电缆本体最近方式敷设；
根据现场接地电阻大小以及短路电流共同而定回流线的截面，如果接地电阻较大，则不选择较大截面的回流线。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111178573.XA CN113949062A (zh) | 2021-10-10 | 2021-10-10 | 一种解决多回路高压单芯电力电缆护套环流突变的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111178573.XA CN113949062A (zh) | 2021-10-10 | 2021-10-10 | 一种解决多回路高压单芯电力电缆护套环流突变的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113949062A true CN113949062A (zh) | 2022-01-18 |
Family
ID=79330142
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111178573.XA Pending CN113949062A (zh) | 2021-10-10 | 2021-10-10 | 一种解决多回路高压单芯电力电缆护套环流突变的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113949062A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114550993A (zh) * | 2022-02-28 | 2022-05-27 | 国网江苏省电力有限公司无锡供电分公司 | 一种高压电力电缆单相护层双端直接接地方法及系统 |
| CN117094113B (zh) * | 2022-12-08 | 2024-06-04 | 特变电工山东鲁能泰山电缆有限公司 | 一种同相并联电缆输电仿真模型及仿真分析方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4042969A (en) * | 1974-06-27 | 1977-08-16 | Tokyo Electric Power Co. Ltd. | Electric cable power transmission lines |
| CN203300352U (zh) * | 2013-05-28 | 2013-11-20 | 深圳供电局有限公司 | 一种带有保护功能的电缆金属护套环流抑制器 |
| CN204793996U (zh) * | 2014-12-31 | 2015-11-18 | 国家电网公司 | 一种用于单芯电力电缆交叉互联段的金属护套环流抑制器 |
| CN110380377A (zh) * | 2019-07-23 | 2019-10-25 | 刘勇 | 一种高压电缆金属护套的综合环流抑制方法 |
| CN112100829A (zh) * | 2020-08-31 | 2020-12-18 | 浙江大学 | 一种随桥敷设电缆系统的护套感应电压及环流计算方法 |
| CN113949051A (zh) * | 2021-10-08 | 2022-01-18 | 国网黑龙江省电力有限公司伊春供电公司 | 一种电缆金属护套环流抑制装置及方法 |
-
2021
- 2021-10-10 CN CN202111178573.XA patent/CN113949062A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4042969A (en) * | 1974-06-27 | 1977-08-16 | Tokyo Electric Power Co. Ltd. | Electric cable power transmission lines |
| CN203300352U (zh) * | 2013-05-28 | 2013-11-20 | 深圳供电局有限公司 | 一种带有保护功能的电缆金属护套环流抑制器 |
| CN204793996U (zh) * | 2014-12-31 | 2015-11-18 | 国家电网公司 | 一种用于单芯电力电缆交叉互联段的金属护套环流抑制器 |
| CN110380377A (zh) * | 2019-07-23 | 2019-10-25 | 刘勇 | 一种高压电缆金属护套的综合环流抑制方法 |
| CN112100829A (zh) * | 2020-08-31 | 2020-12-18 | 浙江大学 | 一种随桥敷设电缆系统的护套感应电压及环流计算方法 |
| CN113949051A (zh) * | 2021-10-08 | 2022-01-18 | 国网黑龙江省电力有限公司伊春供电公司 | 一种电缆金属护套环流抑制装置及方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 郑肇骥;陆德;: "在高压电缆线路中回流线对降低护层电压的效用", 中国电力, no. 05, pages 14 - 17 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114550993A (zh) * | 2022-02-28 | 2022-05-27 | 国网江苏省电力有限公司无锡供电分公司 | 一种高压电力电缆单相护层双端直接接地方法及系统 |
| CN117094113B (zh) * | 2022-12-08 | 2024-06-04 | 特变电工山东鲁能泰山电缆有限公司 | 一种同相并联电缆输电仿真模型及仿真分析方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI72619C (fi) | Foerbaettringar i elektriska kablar och elektriska kabelinstallationer. | |
| Goertz et al. | Analysis of cable overvoltages in symmetrical monopolar and rigid bipolar HVDC configuration | |
| JP4801236B2 (ja) | 高電圧直流電力ケーブルとそのケーブルの海底ケーブル敷設法 | |
| CN110380377A (zh) | 一种高压电缆金属护套的综合环流抑制方法 | |
| US5515230A (en) | Poly-phase coaxial power line efficiency enhancements | |
| CN113949062A (zh) | 一种解决多回路高压单芯电力电缆护套环流突变的方法 | |
| Popovic | Efficient reduction of fault current through the grounding grid of substation supplied by cable line | |
| Candela et al. | A comparison of special bonding techniques for transmission and distribution cables under normal and fault conditions | |
| CN111898319A (zh) | 一种高压电缆金属护套环流抑制方式选择的最优计算方法 | |
| Wang et al. | Investigation on the implementation of the single-sheath bonding method for power cables | |
| CN113949051A (zh) | 一种电缆金属护套环流抑制装置及方法 | |
| Candela et al. | A comparison of special bonding techniques for transmission and distribution cables | |
| Li et al. | Feasibility study on lengthening the high‐voltage cable section and reducing the number of cable joints via alternative bonding methods | |
| CN210608524U (zh) | 一种高压电缆金属护套环流抑制系统 | |
| KR20100088481A (ko) | 3상 전력 케이블 배전 시스템 | |
| Kehl et al. | Cross-bonding for MV cable systems: advantages and impact on accessories design | |
| KR100894508B1 (ko) | 대전류 케이블을 위한 접속재 | |
| CN115395494B (zh) | 一种实现短路电流引导的高压电缆环流抑制方法 | |
| Popović | Improved analytical expressions for the reduction factor of feeding lines consisting of three single‐core cables | |
| KR100557778B1 (ko) | 동심 중성선 순환 전류 저감 또는 억제 장치 및 방법 | |
| CN218976300U (zh) | 地埋单芯高压电力电缆 | |
| CN117251954A (zh) | 电缆保护装置确定方法、装置和计算机设备 | |
| CN118017316A (zh) | 海上风电柔性直流输电系统中高压交流电缆接地方法 | |
| CN110299223B (zh) | 一种复合回流线 | |
| Chen et al. | Research on the Optimization of Return Line Laying Mode of 500 kV Pumped Storage Power Station |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |