35kV電纜護(hù)套過(guò)電壓保護(hù)分析

時(shí)間：2016-01-12作者：洛陽(yáng)泰龍電纜有限公司瀏覽：30

 【信息**洛陽(yáng)泰龍電線電纜廠】
 
 某 ll0kV變電站 35kV側(cè)連接主變的高壓?jiǎn)涡?電纜型號(hào)為YJLV一3S(1×300mm )，該電纜長(zhǎng)約 75m， 采用金屬外皮一端接地，另一端保護(hù)裝置接地，當(dāng)雷 電波入侵時(shí)，保護(hù)裝置損壞 當(dāng)雷電沖擊電流流經(jīng)電纜同路時(shí)，由沖擊電流 引起的磁力線使電纜的外護(hù)層感應(yīng)很高的電壓導(dǎo)致 絕緣擊穿，而電力電纜護(hù)套關(guān)系電纜的使用壽命，是 電網(wǎng)安全運(yùn)行**性的重要組成部分。
 
 2變電站事故初步分析
 
 當(dāng)雷電波侵人 35kV高壓側(cè)母線時(shí)，輸電線路高壓母線側(cè)避雷器動(dòng) 作放電后仍可能存在很高的殘壓，也有可能是直擊雷的侵入，使護(hù)套上感應(yīng)出很高的沖擊過(guò)電壓擊壞了護(hù)層保護(hù)器。
 
 3運(yùn)行方式選擇及其等值電路
 
 為了避免這類事故的再度發(fā)生，選擇合適的電 纜護(hù)套保護(hù)裝置應(yīng)從較嚴(yán)重的情況考慮。將線路的 運(yùn)行方式選擇為一相來(lái)波.從架空線一電纜一變壓 器，此時(shí)過(guò)電壓較為嚴(yán)重。其次為 35kV線路，因一段單相來(lái)波較兩相幾率高，故僅采用一相來(lái)波計(jì)算。①～⑥為35kV 母線側(cè)各設(shè)備的入口電容，⑦～⑧為電纜入口電容， ⑨為變壓器側(cè)人口電容，母線側(cè)避雷器為Y5WZ一 42/134，35kV架空輸電線路的波阻抗 Z=5o0n，波 速 ：150m/ s。
 
 4利用ATP軟件進(jìn)行模擬
 
 本文中涉及到基于分布參數(shù)模型的高壓電纜一架空線仿真模型，為了較接近實(shí)際中線路的真實(shí)情 況，依靠電磁暫態(tài)仿真軟件 ATP進(jìn)行仿真，將** 提到過(guò)的等值電路搭接成仿真模型。 假設(shè)幅值為 280kV，波頭時(shí)間為 仁1.33 s，在進(jìn)線段1000m處從某相入侵，那么雷電在該相電纜芯人 口處產(chǎn)生的過(guò)電壓波形。纜芯在雷電波入侵時(shí)，上面的電壓幅值可達(dá) 135kV，由于雷電流頻 率較高，所以在電纜的外護(hù)套上將產(chǎn)生很高的過(guò)電 壓。這一過(guò)電壓可能使外絕緣護(hù)套擊穿，所以必需對(duì) 護(hù)套采取相應(yīng)的的保護(hù)措施。
 
 5高壓電纜的接地方式及等效模型分析
 
 當(dāng)運(yùn)行中的高壓交流單芯電纜遭受過(guò)電壓或發(fā) 生不對(duì)稱短路時(shí)，金屬護(hù)套上會(huì)形成很高的感應(yīng)電壓，使護(hù)套絕緣發(fā)生擊穿。故應(yīng)在金屬護(hù)套的一定位 置采用特殊的連接和接地方式，并同時(shí)裝設(shè)護(hù)層保護(hù)器，以防止電纜護(hù)層絕緣被擊穿 。電纜線路長(zhǎng)度小于500m時(shí)，通常采用電纜金屬護(hù)套，在終端位 置采用一端直接接地，另一端經(jīng)保護(hù)器間接接地。這樣護(hù)套與地之間不構(gòu)成回路，防止環(huán)流對(duì)電纜造成 的老化嘲。該電纜長(zhǎng)為 75m，所以接地方式存在二種形式 。  當(dāng)電纜護(hù)套末端接地時(shí)，根據(jù)上述等值電路，電 纜護(hù)套不接地端保護(hù)層的沖擊過(guò)電壓 可得出： =2 彘 ( ) 當(dāng)電纜護(hù)套首端接地時(shí)，金屬護(hù)套不接地端所 受到的沖擊過(guò)電壓為： -4 奇 (2) 值得注意的是，當(dāng)35kV母線避雷器動(dòng)作與否 時(shí)，選取的是不同的，動(dòng)作后 應(yīng)該取避雷器上 的殘壓。
 
 6通過(guò)計(jì)算分析選取保護(hù)器
 
 目前國(guó)內(nèi)外普遍采用氧化鋅保護(hù)器，其在正常 工作條件下呈現(xiàn)很大的電阻，**電纜護(hù)套層在單 點(diǎn)接地狀態(tài)下工作，當(dāng)雷電波入侵或過(guò)電壓進(jìn)入電 纜線芯，不接地端的屏蔽層出現(xiàn)較高電壓時(shí)，保護(hù)器 呈現(xiàn)較小的電阻，使電流較容易泄人大地，此時(shí)保護(hù) 器不應(yīng)該損壞。保護(hù)器的殘壓應(yīng)該小于電纜護(hù)層沖 擊絕緣水平，這樣保護(hù)器才能起到保護(hù)電纜護(hù)層的 作用。值得注意的是，在工頻短路時(shí)，金屬屏蔽層的 不接地端也會(huì)出現(xiàn)較高的工頻電壓，保護(hù)器也將承 受這一工頻電壓。工頻過(guò)電壓存在的時(shí)間很短，通 常按線路備有的繼電保護(hù)器的動(dòng)作時(shí)間來(lái)考慮，護(hù) 層保護(hù)器在這段時(shí)間內(nèi)應(yīng)當(dāng)能承受這一工頻電壓而 不損壞護(hù)層 。 (1)查該型號(hào)電纜和母線型號(hào)可得一些相關(guān)參 數(shù)。 500n、 =20Q、 =15n。通過(guò)式(1)可得出電 纜金屬護(hù)套在首端不接地情況下的沖擊過(guò)電壓 ： 10kV，流過(guò)護(hù)套保護(hù)裝置 的電流 ： 0.52kA;同理由式(2)可得 =9.3kV， =1.03kA。 (2)由于電纜采用水平鋪設(shè)，邊相護(hù)層電壓為 = =，d、/ + m+ ，中相護(hù)層電壓為 ： ，根據(jù)此電纜型號(hào)查出 。=1.25×10 /m， ： 0.435×10 /m，當(dāng)發(fā)生三相短路時(shí)，流經(jīng)電纜芯的 短路電流為4.5kA(通過(guò)計(jì)算可得)，故 s2=42.187 5V。 通過(guò)上面的計(jì)算，可選用國(guó)產(chǎn) Y5WC一5/13.5保護(hù) 器。
 
 7結(jié)論
 
 當(dāng)雷電波入侵架空輸電線路時(shí)，電纜纜芯上的 過(guò)電壓可以通過(guò)建立模型用 ATP暫態(tài)仿真軟件仿 真出來(lái)。根據(jù)電纜護(hù)層的接地形式，將電纜從芯線到 護(hù)套進(jìn)一步等效，通過(guò)計(jì)算得出護(hù)套上的感應(yīng)過(guò)電壓，再結(jié)合工頻短路時(shí)的過(guò)電壓來(lái)選擇合適的保護(hù)器，從而**電纜絕緣層不被擊穿。 此方法比較接近實(shí)際，可用于其他各電壓等級(jí)， 是合理選用電纜護(hù)層保護(hù)器的主要依據(jù)。


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• 詞條

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