35kv电缆护套过压保护分析

《35kv电缆护套过压保护分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、35kV电缆护套过压保护分析　　某110kV变电站35kV侧连接主变的高压单芯电力电缆型号为YJLV一3S(1×300mm)，该电缆长约75m，采用金属外皮一端接地，另一端保护装置接地，当雷电波入侵时，保护装置损坏，当雷电冲击电流流经电缆同路时，由冲击电流引起的磁力线使电缆的外护层感应很高的电压导致绝缘击穿，而电力电缆护套关系电缆的使用寿命，是电网安全运行可靠性的重要组成部分。　　　　2变电站事故初步分析　　　　当雷电波侵人35kV高压侧母线时，输电线路高压母线侧避雷器动作放电后仍可能存在很高的残压，也有可能是直击雷的侵入，使护套上感应出很高的冲击过电压击坏了护层保护器。　　　

2、　3运行方式选择及其等值电路　　　　为了避免这类事故的再度发生，选择合适的电缆护套保护装置应从较严重的情况考虑。将线路的运行方式选择为一相来波.从架空线一电缆一变压器，此时过电压较为严重。其次为35kV线路，因一段单相来波较两相几率高，故仅采用一相来波计算。①～⑥为35kV母线侧各设备的入口电容，⑦～⑧为电缆入口电容，⑨为变压器侧人口电容，母线侧避雷器为Y5WZ一42/134，35kV架空输电线路的波阻抗Z=5o0n，波速：150m/s。　　　　4利用ATP软件进行模拟　　　　本文中涉及到基于分布参数模型的高压电缆一架空线仿真模型，为了更接近实际中线路的真实情况，依靠电磁暂态仿

3、真软件ATP进行仿真，将前面提到过的等值电路搭接成仿真模型。假设幅值为280kV，波头时间为仁1.33s，在进线段1000m处从某相入侵，那么雷电在该相电缆芯人口处产生的过电压波形。缆芯在雷电波入侵时，上面的电压幅值可达135kV，由于雷电流频率较高，所以在电缆的外护套上将产生很高的过电压。这一过电压可能使外绝缘护套击穿，所以必需对护套采取相应的的保护措施。　　　　5高压电缆的接地方式及等效模型分析　　　　当运行中的高压交流单芯电缆遭受过电压或发生不对称短路时，金属护套上会形成很高的感应电压，使护套绝缘发生击穿。故应在金属护套的一定位置采用特殊的连接和接地方式，并同时装设护层保

4、护器，以防止电缆护层绝缘被击穿。电缆线路长度小于500m时，通常采用.www.pw0.cn电缆金属护套，在终端位置采用一端直接接地，另一端经保护器间接接地。这样护套与地之间不构成回路，防止环流对电缆造成的老化嘲。该电缆长为75m，所以接地方式存在二种形式。当电缆护套末端接地时，根据上述等值电路，电缆护套不接地端保护层的冲击过电压可得出：=2彘()当电缆护套首端接地时，金属护套不接地端所受到的冲击过电压为：-4奇(2)值得注意的是，当35kV母线避雷器动作与否时，选取的是不同的，动作后应该取避雷器上的残压。　　　　6通过计算分析选取保护器　　　　目前国内外普遍采用氧化锌保护器，其

5、在正常工作条件下呈现很大的电阻，保证电缆护套层在单点接地状态下工作，当雷电波入侵或过电压进入电缆线芯，不接地端的屏蔽层出现较高电压时，保护器呈现较小的电阻，使电流较容易泄人大地，此时保护器不应该损坏。保护器的残压应该小于电缆护层冲击绝缘水平，这样保护器才能起到保护电缆护层的作用。值得注意的是，在工频短路时，金属屏蔽层的不接地端也会出现较高的工频电压，保护器也将承受这一工频电压。工频过电压存在的时间很短，通常按线路备有的继电保护器的动作时间来考虑，护层保护器在这段时间内应当能承受这一工频电压而不损坏护层。(1)查该型号电缆和母线型号可得一些相关参数。500n、=20Q、=15n。

6、通过式(1)可得出电缆金属护套在首端不接地情况下的冲击过电压：10kV，流过护套保护装置的电流：0.52kA;同理由式(2)可得=9.3kV，=1.03kA。(2)由于电缆采用水平铺设，边相护层电压为==，d、/+m+，中相护层电压为：，根据此电缆型号查出。=1.25×10/m，：0.435×10/m，当发生三相短路时，流经电缆芯的短路电流为4.5kA(通过计算可得)，故s2=42.1875V。通过上面的计算，可选用国产Y5WC一5/13.5保护器。　　　　7结论　　　　当雷电波入侵架空输电线路时，电缆缆芯上的过电压可以通过建立模型用ATP暂态仿真软件仿真出来。根据电缆护层的接

7、地形式，将电缆从芯线到护套进一步等效，通过计算得出护套上的感应过电压，再结合工频短路时的过电压来选择合适的保护器，从而保障电缆绝缘层不被击穿。此方法比较接近实际，可用于其他各电压等级，是合理选用电缆护层保护器的主要依据。