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高压电缆接地环流计算及影响因素分析摘要：电力电缆具有传输电能稳定，供电可靠性高等优点，其优秀的电气、机械、化学性能使其在如今快速发展的城市中得到了广泛的应用，但其本身的不足也逐渐显露，由于电缆所处环境复杂多变，对其绝缘有着重大的挑战，在电缆传输电能时，电缆有几率产生绝缘故障。
主要通过PSCAD软件搭建电力电缆金属护层交叉互联接地系统并通过电流互感器获取电力电缆金属护层接地环流数据并进行分析，快速确定故障位置，并对接地环流造成的的影响进行分析。
关键词：电缆；接地环流；故障定位；影响因素前言近年来，随着国家的发展和城镇化的推进，各行各业都有着巨大的发展，同时各行各业的发展都离不开电力网络，其电力电缆凭借着其优秀的电气性能、机械性能在我国基础设施建设中得到了至关重要的地位。
但是电力电缆本身也有着巨大的弊端，因为需要常年埋在土壤之下，土壤中潮湿的环境、微生物腐蚀、化学腐蚀等种种因素都会对电力电缆的绝缘造成破坏，致使电缆故障率居高不下，为此研究出高效的电力电缆故障位置的监测方法是当今电力电缆领域发展的及其重要的一件事。
本文通过接地环流的变化来反映电力电缆主绝缘的变化，通过接地环流大小的实时监测来判断是否发生故障，和故障发生的位置。
有利于在发生故障时可以快速检修维护，保护人身安全和财产安全减少损失。
1.电缆护层环流理论分析及数学模型1.1电缆金属护层接地方式及对接地环流影响研究电力电缆金属护层的接地方式有很多种可以分为：直接接地、单端保护接地、中性点接地和交叉互联接地等等，电力电缆的金属护层在不同的接地形式下感应电压和接地环流的大小都有明显的不同。
(1)直接接地直接接地就是指将大地网络与电力电缆金属护层两端直接相连，这样做的条件是电力电缆不能过长。
接地环流通过金属护层和大地网络形成回路，又因为其电缆足够短，产生的感应电压不大，接地环流因此可以忽略不记。
图1电缆金属护层直接接地(2)单端保护接地单端保护接地是利用保护装置例如接地电阻等将电力电缆的金属护层的一端或两根相连的电缆的相连的那一端与大地网络相连接，电缆的另外一端选择直接接地的方法，通过这种方法能很大程度上减少接地环流，且这种方法适用于较长的电力电缆。
电缆护层接地环流在线监测装置技术要求1、设备布置情况所有监测单元安置于110-220kV杆塔或中间接头工井内高压电缆上，工控机服务器安装在需方指定控制室内，软件安装在工控机上和需方指定电脑上。
2、应遵循的技术标准2.1 合同中所有设备、备品备件，包括卖方自其他单位获得的所有附件和设备，除本规范书中规定的技术参数和要求外，其余均应遵照最新版本的电力行业标准（DL）、国家标准（GB）和IEC标准及国际单位制（SI），这是对设备的最低要求。
投标人如果采用自己的标准或规范，必须向买方提供中文或英文复印件并经买方同意后方可采用，但不能低于DL、GB和IEC的有关规定。
2.2 执行的标准(产品应满足以下规范及标准，但不仅限于以下规范及标准。
GB50150-1991 电气装置安装工程电气设备交接试验标准GB 2887-89 计算机场地技术条件GB/T 9361-1988 计算机场地安全要求DL/T 720-2000 《电力系统继电保护柜、屏通用技术条件》GB/T17626.2 静电放电抗扰度试验GB/T17626.3 射频电磁场辐射抗扰度试验GB/T17626.4 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验GB/T17626.5 浪涌（冲击）抗扰度试验GB/T17626.6 射频场感应的传导骚扰抗扰度GB/T17626.8 工频磁场的抗扰度试验IEC60870-5-103 继电保护设备信息接口配套标准3、运行环境条件3.1海拔高度: ≤1000 m3.2环境温度运行温度: -15 o C～+55 o C最大日温差: 20o C保证精度温度：-5 o C～+50 o C3.3湿度多年平均相对湿度: 小于80％日平均值: 小于95％月平均值: 小于90%3.4电源与抗干扰3.4.1电源监测装置供电要求利用特制CT从运行中的110kV或220kV电缆上感应电压，通过整流、滤波、稳压等后续电路处理后，提供给电子电路所必需的电源，要求监测设备低功耗运行，最小启动和运行的电缆负荷电流不大于40A。
浅谈湖北电网高压电缆金属护套环流问题V o1.34№4Aug.2010湖北电力箜丝鲞箜塑2010年8月浅谈湖北电网高压电缆金属护套环流问题蔡成良(湖北省电力试验研究院,湖北武汉430077)[摘要]文章分析了湖北电网110kV及以上的高压电缆金属护套环流危害,针对实际情况,提出了防止高压电缆金属护套环流异常的建议.[关键词]电缆;金属护套;环流;接地方式[中图分类号]TM757[文献标识码]A[文章编号]1006—3986(2010)04-0021-02 DiscussiononCirculatingCurrentinSheathofHighV oltage PowerCableinHubeiGridCAICheng—liang(HubeiElectricPowerTesting&ResearchInstitute,ⅡnHubei430072,China) [Abstract]Thispaperanalyzesthehazardofcirculatingcurrentinsheathofhighvoltageof110 kV anda—borepowercableinHubeigrid.Andaccordingtopracticalsituation,somesuggestionsofprev entingabnormal circuitingcurrentinsheathofhighvoltagepowergridareproposed.[Keywords]powercable;metalsheath;circulatingcurrent;groundingmode0引言由于110kV及以上交联电缆(XLPE)在施工,运行过程中,难免会因外力损坏,制造安装等不可预见的原因,使得电缆外护套时有破损发生.湖北省大部分地区地下水位较高,一些电缆沟内污水多含有酸碱性物质,在电缆投入运行后还会在有故障的电缆外护套故障点和护层直接接地点间产生"环流",这些情况的发生,将会导致电缆金属护层腐蚀,使得潮气,水分侵入交联电缆中,从而造成电缆绝缘水平降低,影响电缆正常运行和使用寿命,对110kV等级及以上高压电缆,外护套破损是运行所不允许的.高压电缆均采用单芯结构,金属护套有2个作用,一是径向阻水和抗机械损伤,二是在系统发生短路故障时为故障电流提供回流通路.当单芯电缆线芯流过交变电流时,在线芯周围必然产生交变磁场, 该交变磁场与金属护套相交联,在金属护套上产生感应电压,该感应电压和线路长度,线芯电流,电缆排列方式以及电缆周围其他电缆线路等因素有关. 通常采用电缆金属护套交叉互联换位接线方式,使[收稿日期]2010-05—14[作者简介]蔡成良(1963一),男,湖北麻城人,高级工程师.金属护套上产生的感应电动势通过三相电缆护套的换位基本抵消,在护套中产生的环流很小,不会给电缆运行产生不利影响.通过环流监测,可以反映出电缆外护套的绝缘情况,发现电缆交叉互联系统的问题,给电缆安全运行提供帮助,因此,必须做好高压单芯电缆线路金属护套环流监测和分析工作,及时解决发现的缺陷,确保线路的安全稳定运行.1金属护套接地方式及环流产生机理目前,运行中高压电缆的金属护套接地方式主要有以下2种,如图1所示:(1)对较短的电缆线路,电缆金属护套在终端位置采用一端直接接地,另一端经护层保护器接地;(2)对较长的电缆线路,采用交叉互联接地方式:将电缆均匀分割成3段或3 的倍数段,每3段为一大段,每大段原则上分成长度相等的3小段,每小段之间以绝缘接头连接,绝缘接头处装设一组保护器,绝缘接头处金属护套三相之间用同轴电缆经互联箱进行换位连接,每一大段的两端护套分别互联接地.一端接地交叉互联接地图1金属护套接地方式21?箜丝鲞筮塑2010年8月湖北电力V o1.34№4Aug.2010在高压电缆构成的交流传输系统中,电缆导体和金属护套间的关系可以看作一个空心变压器,单芯电缆金属护套处于导体电流的交变磁场中,因而在金属护套中产生一定的感应电动势,在电缆的金属护套上产生感应电压,其大小与电缆线路的长度, 截面及电压等级有关,长度愈长,截面愈大,电压等级愈高,其感应电压愈高;如护套形成通路,金属护套中的感应电动势将在护套中形成护套电流.2高压电缆金属护套接地电流金属护套接地电流由金属护套感应电流和电缆电容电流2部分构成.电缆电容电流:单芯电缆的导体与金属护套之间形成以导体和金属护套为两极,绝缘材料为介质的电容器,当电缆带电后,在交流电压作用下,上述电容就会流过电流,此电流即电缆电容电流.金属护套感应电流:电缆在运行中,其金属护套上会产生感应电压,当护套2点接地或多点接地而形成通路时,金属护套中的感应电动势即在护套中形成护套感应电流.当金属护套只有一端接地,不能构成电流通路,护套内只有感应电压而无感应电流,在金属护套接地端测量的接地电流是电容电流.由此可见,金属护套一端接地时的接地电流与电缆负荷电流无关, 只与线芯电压和电缆电容有关.在金属护套交叉互联接地方式中,护套内存在感应电流,电容电流由于护套交叉互联作用相互抵消,在金属护套接地端测量的接地电流是感应电流. 交叉互联接地电流与线芯电压无关,而与电缆负荷电流大小有关.应该指出的是,在通常进行的环流检测中,检测到的电流包含电缆电容电流,但电缆电容电流只和运行电压与电缆结构有关,可以认为是一个不变的量.检测到的接地电流的变化情况,可以反映电缆外护套的绝缘情况,交叉互联系统的问题.3高压电缆金属护套异常接地的危害高压电缆金属护套异常接地,通常是由于电缆非金属护套破损,导致金属护套2点或多点接地造成.高压电缆金属护套异常接地,轻则影响电缆载流量,重则会导致电缆损毁.3.1金属护套非正常接地导致护套环流异常如果高压电缆护套存在多点接地,那么电缆护套内不可避免地形成环流,由于电磁耦合作用,护套.22?环流随电缆线芯电流增大而增大,其对运行电缆的影响主要是环流引起的温升会加速绝缘材料的电一热老化,影响电缆负载能力,降低电缆输送容量.当环流大到一定值就会对电缆的安全运行造成危险. 一般情况下,即使环流较大,在未达到立即损害电缆情况下,易被忽视,一旦出现电缆负载加大情况,就会造成电缆损坏.2008年12月,武汉钢铁公司110kV轧钢一厂前I,Ⅱ回联络线电缆,就发生电缆环流过大烧毁电缆事故.原因是施工人员缺乏电缆相关知识,施工时,以钢芯铝绞线代替电缆金属护套接地电缆,钢芯铝绞线和线路铁塔处在接触状态,线路正常运行时,2条线路电缆护套环流尽管较大,但不为人知,也没造成电缆故障,到2008年12 月,其中1条线路因故停运,负荷转移到另外1条线路,导致另外1条线路护套环流较2条线路运行时大幅增加,金属护套温度急剧升高,使电缆起火燃烧.3.2金属护套非正常接地可能导致保护误动在非金属护套破损情况下,金属护套出现多点接地而导致金属护套接地方式改变,接地除使电缆护套环流增大外,也会导致电缆线路工频参数改变. 金属护套接地方式对正序参数基本没有影响,主要是造成零序参数出现较大变化,从而有可能引起保护误动.220kV和体Ⅱ回电缆线路,长度9.001km,电缆型号YJLW03—127/220kV一1×1000mm.电缆金属护套交叉互联,体育馆变一端和中间每一个完全交叉互联换位段的端部直接接地,由于线路长度关系,全线没有形成完全的交叉互联换位,靠和平变的一小段一端直接接地,末端通过保护器接地.表1为正常方式和异常接地方式下,线路的零序阻抗测量结果的比较.表1金属护套接地方式对电缆线路零序阻抗的影响金属护套接地方式零序阻抗/(n?kmI1)末端通过保护器接地(正常方式)0.2260+j0.2042末端直接接地0.0575+j0.0781从表1可知,金属护套末端直接接地时,导致线路零序阻抗较正常方式下大副减小,零序电阻只有正常值的25.4%,零序电抗只有正常值的38.2%.4结束语(1)目前相关规程尚无高压电缆金属护套环流限值的有关规定,建议有关管理部门组织制定相应(下转第75页)V o1.341'4o4Aug.2010湖北电力筮丝鲞箜2010年8月违章建筑出现的有效手段.在处理违章建筑的过程中发现,不少违章建筑的出现是因为屋主安全知识认知不足而造成的.如果群众知道了高压线路的危害性,就不会在线底下面建房子,租房子住,就不会出现违章建筑.这种现象可以通过以下几种方式加大宣传力度,强化教育,提高安全用电意识这个方法得到改变.(1)组织电力安全员深入到村户,以图片,咨询,散发材料等群众喜闻乐见,通俗易懂的形式,开展电力法规和安全用电知识宣传普及活动;(2)充分发挥电视台,报刊等新闻媒体的作用,在黄金时间,显要位置播放,刊登公益广告,宣传安全用电,依法用电知识;(3)结合"四五"普法教育,专门对电力安全知识进行宣传教育;(4)发挥巡线员,护线员的作用,有的放矢地开展宣传教育;重视和加强中小学生的教育,组织人员定期到中小学上课,对学生加强安全用电教育.通过多种形式,多渠道地宣传,教育,使人民群众深入了解《电力法》和其他相关法律法规,营造浓厚的舆论氛围.电力与人民的生活息息相关,与人民的利益密切相连,电力设施保护最具广泛性和群众性,只有不断发动群众,依靠群众,深入持久地搞好电力法律法规的宣传教育,提高人们的依法用电和安全用电意识,让每个公民都懂得自觉保护电力设施的必要性和重要性;动员全社会力量,实现群策群力,全面设防来自觉保护电力设施,弥补由于电力线路点多,线长,人员有限的缺点,最终在最大范围内减少违章建筑的出现.2.2早发现及早发现违章建筑能够降低处理违章建筑的难度和减少群众的经济损失.实际工作表明,如果在施工初期发现违章建筑,屋主一般都会愿意自动更改设计,避开线路保护区.为了及早发现违章建筑,首先需要管理线路安全运行的班组根据违章建筑的时间,分布特点有重点地安排工作人员进行危险点的巡视;其次要继续加强对巡线人员的管理,落实岗位责任制,不断提高专业巡线员巡视到位率和巡视质量.2.3早处理对已发生的危及电力设施安全的违章建筑,必须及早按照"违法必纠"的原则,依法严肃查处.国务院在1987年发布了《电力设施保护条例》,1998 年1月7日颁布了《电力设施保护条例实施细则》, 这是为保障电力生产和建设的顺利进行,维护公共安全制定的.法律法规赋予了任何单位和个人都有保护电力设施的义务,电力部门,公安部门应该禁止任何单位或个人从事危害电力设施的行为.因此,对经核实危及电力设施安全的违法,违章建筑必须拆除,电力企业要紧紧依靠地方政府,积极争取地方政府的支持,通过他们解决行政执法中出现的问题. 3结语违章建筑由于牵涉到经济,执法等多个方面的因素,整治起来比较困难,从违章建筑的出现原因及其特点,可以分析出电力企业整治违章建筑的瓶颈所在.(1)群众对电力安全知识以及有关法律了解不够.实际工作中,许多群众对电力安全知识,特别是高压安全知识懂得不多,有的还存在着误区.这需要电力企业利用各种形式和传媒加大宣传力度,拓宽宣传渠道去改善这种局面.(2)供电企业没有执法权.目前,供电企业作为一个企业而不是作为执法部门,没有强行拆除违章建筑的权力,因此供电企业的工作人员只能通过劝说去解决,效果往往不好;同时由于部分群众法律意识淡薄,在处理违章建筑过程中经常遇到极大的困难,只有积极寻求各种方法并争取有关执法部门支持才能得到解决.(上接第22页)标准,以便运行维护单位执行起来有法可依,确保高压电缆线路安全运行.(2)针对各供电公司普遍存在电缆交叉互联箱被埋入地下无法进行电缆金属护套环流检测的问题,建议尽快开展相关的改造整治工作.(3)金属护套非正常接地可导致电缆负载能力降低,严重时会导致电缆损毁.同时造成线路零序参数出现异常变化,从而有可能引起保护误动.对运行中的电缆线路,要加强电缆护套接地电流检测工作,对出现金属护套环流异常的电缆线路,应尽快安排停电试验,查找超标原因,进行相应的整改,消除电缆线路的安全隐患.75?。
技能认证电缆初级工考试(习题卷2)第1部分：单项选择题，共43题，每题只有一个正确答案,多选或少选均不得分。
1.[单选题]降低护套损耗的接地方式可以有多种，其中简单而经济的是A)护套交叉互联B)护套两端接地C)护套两端经保护器接地答案:A解析:2.[单选题]绝缘油的密度一般比水()。
A)大B)小C)差不多D)一样答案:B解析:3.[单选题]电缆在保管期间，应每（）检查一次木盘的完整和封端的严密等。
A)3个月B)6个月C)9个月D)1年答案:A解析:4.[单选题]在纸绝缘电缆线芯屏蔽层的外部为绝缘层,它是由许多层纸带以螺旋形式包绕而成,纸带边缘相互间有0.5~3.5mm宽的间隙,这是为了()不致造成相邻纸带边缘的破裂。
A)使电缆在敷设时B)使电缆在受到弯曲时C)使电缆在做头时D)使电缆在运输时答案:B解析:5.[单选题]万能表使用前，应把选择钮旋到（）档上。
A)最低电压B)最高电压C)最高电流D)最低电流答案:B解析:6.[单选题]10kV高压隔离开关合闸时，三相开关与静触头应同时接触，各相前后相差不大于（）mm。
D)5答案:B解析:7.[单选题]电缆受热机械力的作用后会发生()。
A)位移B)机械力C)温升D)膨胀答案:A解析:8.[单选题]开挖直埋电缆沟前,只有确知无地下管线时,才允许用机械开挖,机械挖沟应距离运行电缆()以外。
A)0.8mB)1mC)2mD)3m答案:C解析:9.[单选题]从发电厂到用户的长距离供电系统中,为什么要先升压后降压?()A)是供电系统继电保护的需要B)可以减少供电线路的长度C)提高电压可使供电技术简化D)可以减少供电线路的线损,增加输送容量答案:D解析:10.[单选题]电缆配置表一般包括线缆号、线缆类型、()的项目(位置)代号及其他说明等。
A)连接点B)电缆C)工程D)施工答案:A解析:11.[单选题]“两措计划”是指（）A)反事故措施计划和安全技术劳动保护措施计划；B)安全生产措施计划和反事故措施计划；C)安全技术劳动保护措施计划和劳动权益保障措施计划；D)劳动权益保障措施计划和安全生产措施计划答案:A解析:12.[单选题]当电缆有中间接头时,应将其(),在中间接头的周围应有防止因发生事故而引起火灾的设施。
高压电缆金属护套接地环流过大问题及措施摘要：高压电缆在电力系统中的应用越来越广泛，电缆金属护套环流的大小可以客观地反映电缆外护套的操作的状态，影响电缆线路额定操作的承载能力，从而影响电缆的绝缘的寿命和稳定运行，因此，高压电缆金属护套循环监测已成为供电部门运营管理的重要工作。
本文从高压电缆金属护套环流的角度，阐述了电缆金属护套环流的机理和危害,着重于单芯电缆两端直接接地和交联保护模式周期等效电路进行了分析和推导,得出影响护套环流异常的主要因素,提出了预防措施。
关键词：高压电缆；金属护套；环流；保护器引言当高压单芯电力电缆通过电流时，在电缆线芯周围会产生电磁场，其与电缆线芯产生的电流大小成正比。
当该电磁场链到单芯电力电缆金属护套时就会产生感应电压，其大小与电缆长度、敷设方式、回路的排列方式等有关。
当电力电缆外护套受到破损，造成金属护套多点接地，致使感应环流形成回路，从而使金属护套损耗增加，并导致电缆绝缘加速老化破损。
1电力电缆排列方式与护套环流在电力电缆金属护套接地的方式中，选择交叉互联和单点接地的方式越来越多，但原有的电缆外护套出现破裂，导致金属护套交叉互联接地方式分布不均，产生金属护套环流，增加电缆损耗，降低电缆使用寿命。
电力电缆的排列方式一般有水平排列、三角排列、垂直排列。
电力电缆不换位置，护套在交叉互联后，其两端接地。
水平电力电缆排列方式、三角形电力电揽排列方式、垂直电力电缆排列方式的金属护套感应电压在均满足有关规定下，电缆水平排列方式护套环流最小，金属护套损耗最小；三角形排列方式金属护套环流最大，金属护套损耗最大。
根据计算，其各种排列方式的电压数据如下，见表1。
在电力电缆不同的排列方式下，其对金属护套环流的影响也不一样，其中水平和垂直排列方式下的电力电缆金属护套环流产生的影响比三角形排列的方式的影响小。
对于高压电路的电缆线路，为了要降低其金属护套环流的影响，对电力电缆的排列方式的一致程度提出了更高的要求。
高压电缆护套环流泄漏电流分量的分析与计算
陈晓儒;黄龙毅;赖胜杰;杨明嘉;王泽青;夏成军
【期刊名称】《电气传动》
【年(卷),期】2024(54)3
【摘要】高压电缆金属护套环流是感应电流分量与泄漏电流分量的叠加,目前,感应电流分量计算较为成熟,而泄漏电流分量的计算存在不足,影响最终环流计算结果与相关故障诊断效果。
为此,提出了高压电缆护套环流泄漏电流分量的计算方法。
以电缆“线芯—护套”的π型等效电路为基础,建立了求解护套环流泄漏电流分量的等值电路,同时计及泄漏电流的分流作用与线芯泄漏电流所产生的环流,基于迭代法得到最终的泄漏电流分量。
利用电磁暂态仿真软件ATP-EMTP搭建了一字型敷设的电缆模型,结果表明:在不同段长组合及负荷电流下,该方法计算结果与仿真值的相对误差在2%以内,相较于现有方法,准确性有较大提高。
所提方法可以较好地解释轻载时出现环流超标的原因;对交叉互联系统故障诊断样本数据的生成有一定的参考作用。
【总页数】7页(P23-29)
【作者】陈晓儒;黄龙毅;赖胜杰;杨明嘉;王泽青;夏成军
【作者单位】广东电网有限责任公司惠州供电局;华南理工大学电力学院;广东省新能源电力系统智能运行与控制企业重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TM247
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高压电缆金属护套环流分析
杨健锐
【期刊名称】《现代工业经济和信息化》
【年(卷),期】2018(8)18
【摘要】高压电缆金属护套环流超标会严重影响运行电缆的载流量,加速电缆绝缘老化.为确保高压供电系统的稳定运行,应积极研究电缆护套环流问题.通过金属护套环流矩阵计算模型,定性分析出影响环流大小的因素并提出其限制措施.
【总页数】2页(P134-135)
【作者】杨健锐
【作者单位】广州电力设计院有限公司,广东广州 510610
【正文语种】中文
【中图分类】TM216.5
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