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高压电缆金属护套故障实时定位系统研究

高压电缆金属护套故障实时定位系统研究

作者：詹威鹏华南理工大学

学位级别：硕士

随着城市电网高压电缆运行年限的增加,电缆外护套出现损坏的现象趋向普通,穿孔的电缆护套与大地形成回路,容易造成电缆外护套环流超标、护套发热老化,电缆输送容量降低;电缆本体出现局部放电,引发水树枝、电树枝,严重影响电缆运行寿命,... 详细信息

随着城市电网高压电缆运行年限的增加,电缆外护套出现损坏的现象趋向普通,穿孔的电缆护套与大地形成回路,容易造成电缆外护套环流超标、护套发热老化,电缆输送容量降低;电缆本体出现局部放电,引发水树枝、电树枝,严重影响电缆运行寿命,威胁电缆的安全运行。因此,为防止电缆护套故障隐患扩大范围,减少线路事故停电的发生,最大限度的保障电网安全可靠供电,研究电缆护套故障实时定位系统,将护套缺陷扼制于萌芽状态,具有非常重要意义。本文确立了以护套环流所检测的数据判定故障点电缆所在的交叉互联段,再通过往电缆上输入高频脉冲信号,利用故障点原波和反射波的时间差来精确定位故障源的位置的研究思路。整个故障定位系统的搭建,则以现成技术成熟的护套环流在监测系统为基础,增加了护套环流故障定位装置及故障录波装置。项目的难点则在护套定位系统高频脉冲发生器的研制。最后通过实验室验证,向故障段电缆护套输入高频脉冲电磁波,通过时域反射法查找故障点是可行的,该护套定位系统能有效检测护套故障点的原波和反射波,在实验室测得的数据准确度基本达到预期要求。但是,在运行线路110k V岸天Ⅱ线上的现场试验中,由于现场干扰比较大,内部多种高频电磁波干扰本次现场测试,总体试验结果达不到预期目标。本文研究结果表明:通过电极耦合的方式把高频脉冲电磁波加在外护套上进行传播,当外护套有破损并与大地等效电路时,则在此处形成不连续点造成反射,利用HFCT可耦合到原波与反射波,通过原波与反射波的时间差则能判断故障的位置。这在实验室进行端部反射试验验证,证明该理论是可行的。但是,此次研制的电缆护套故障实时定位系统还需要在软件和硬件中增加更多的抗干扰手段,并且现场通过电缆取电的方法在现有的技术条件下还无法实现长期在线的故障检测,该系统离实用化还有较大距离,需继续研究改进。

关键词：电缆线路护套环流故障定位

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高压输电线缆增加敷设段长研究

电气应用 2020年第7期39卷 79-85页

作者：高飞黄磊张蕾张瑞永刘静吴述关国网江苏省电力公司南京供电公司江苏南京210019 中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司江苏南京210036 东南大学电气工程学院江苏南京210096

传统高压单芯电缆设计分段长度偏短,导致电缆接头数量急剧增加,造成接头价格昂贵,工程投资随之上升,电缆运行的故障概率也相应提高,增大单段长度可有效解决这一问题。对金属护套感应电压和护套环流进行计算研究,推算出最大可能的敷设段... 详细信息

传统高压单芯电缆设计分段长度偏短,导致电缆接头数量急剧增加,造成接头价格昂贵,工程投资随之上升,电缆运行的故障概率也相应提高,增大单段长度可有效解决这一问题。对金属护套感应电压和护套环流进行计算研究,推算出最大可能的敷设段长。使用解析公式和仿真计算两种方法,对220kV输电线缆在不同的接地方式、不同的排列方式下的金属护套感应电压进行计算,给出了可行的最大敷设段长,并对两种计算方法所得结果进行了对比。分析了负载不平衡或段长不平衡对护套环流的影响,对段长增加后不平衡负载或段长时的护套环流进行了仿真计算,提出最大敷设段长的选取还应考虑不平衡状态下的护套环流是否超限。

关键词：高压电缆增加段长护套感应电压护套环流三相不平衡

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高压输电线缆增加敷设段长研究

电气应用 2021年第1期40卷 35-41页

作者：高飞黄磊张蕾张瑞永刘静吴述关国网江苏省电力公司南京供电公司江苏南京210019 东南大学电气工程学院江苏南京210096 中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司江苏南京210036

传统高压单芯电缆设计分段长度偏短,导致电缆接头数量急剧增加,造成接头价格昂贵,工程投资随之上升,电缆运行的故障概率也相应提高。针对这一问题,开展高压输电线缆增加敷设段长对金属护套最大感应电压和护套环流的影响,并计算最大段长... 详细信息

传统高压单芯电缆设计分段长度偏短,导致电缆接头数量急剧增加,造成接头价格昂贵,工程投资随之上升,电缆运行的故障概率也相应提高。针对这一问题,开展高压输电线缆增加敷设段长对金属护套最大感应电压和护套环流的影响,并计算最大段长。基于瞬态电力系统仿真软件,对220 kV输电线缆在不同的接地方式、不同的排列方式下的金属护套感应电压进行仿真校验,分析了段长增长后对护套感应电压和护套环流的影响,获得了不同敷设方式下的电缆最大段长,并与解析结果进行对比。针对段长增大后不平衡负载和段长情况下的护套电压和电流的影响进行了仿真分析,为大长段高压电缆的分段提供了参考。

关键词：高压电缆增加段长护套感应电压护套环流三相不平衡

高压单芯电缆并联运行时金属护层的联接方式分析

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华北电力技术 2010年第12期 19-21,33页

作者：罗进圣李鑫王志龙杭州市电力局浙江杭州310009 张家口供电公司河北张家口075000 北京诺德威电力技术开发有限责任公司北京100070

随着经济的发展和用电量的不断增加,同相多根单芯电缆并联供电方式多有采用。高压单芯电缆的金属护套联接方式是电缆敷设时必须注意的问题。目前单、双回路电缆线路感应电压及金属护套环流已有计算,但多根电缆并联使用时的金属护套联接... 详细信息

随着经济的发展和用电量的不断增加,同相多根单芯电缆并联供电方式多有采用。高压单芯电缆的金属护套联接方式是电缆敷设时必须注意的问题。目前单、双回路电缆线路感应电压及金属护套环流已有计算,但多根电缆并联使用时的金属护套联接方式还未见讨论。文章研究结果显示并联电缆的护层环流在其护层相联时有可能达到单独处理时的2倍多。因此,电缆并联运行时,不应将金属护套相联再进行交叉互联,而应该分别作交叉互联。

关键词：单芯电缆护套环流交叉互联并联运行接地方式

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混合排列方式在交叉互联电缆中的应用

电线电缆 2015年第6期 41-44页

作者：梁海生李帆王永志曹炜国网上海市电力公司经济技术研究院上海200002 上海电力学院上海200090

城市电网改造引起电缆线路割接,造成原有交叉互联接地方式被打破,这将导致金属护套中产生环流。从分析金属护套环流产生原理入手,找出影响金属护套感应电压的主要因素,通过相量图分析交叉互联电缆金属护套感应电压相量,提出混合排列方... 详细信息

城市电网改造引起电缆线路割接,造成原有交叉互联接地方式被打破,这将导致金属护套中产生环流。从分析金属护套环流产生原理入手,找出影响金属护套感应电压的主要因素,通过相量图分析交叉互联电缆金属护套感应电压相量,提出混合排列方式在某些场合可以降低金属护套环流。同时,通过EMTP仿真验证了结论的正确性,并明确了混合排列方式的应用范围。

关键词：高压电缆金属护套排列方式护套环流