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4。電纜附件及附屬設(shè)備的選擇與配置4，1 一般規(guī)定4 1、1,系原條文4.1,1修改條文、3、根據(jù)國家能源局、防止電力生產(chǎn)事故的二十五項重點要求、2014 第17,1。4條要求。66kV及以上電壓等級電纜的GIS終端和油浸終端宜選擇插拔式.4、1。2。系原條文4,1.2修改條文、電纜終端的構(gòu)造類型，隨電壓等級 電纜絕緣類別.終端裝置型式等有所差異 在同一電壓級的特定絕緣電纜及其終端裝置情況下.終端構(gòu)造方式可能有多種類型,66kV以上自容式充油電纜終端構(gòu)造已基本定型且種類有限.然而XLPE電纜的終端構(gòu)造類型較多,按照加工工藝和材料可以分為,1、熱收縮附件.所用材料一般為聚乙烯及乙丙橡膠，采用應(yīng)力管處理應(yīng)力集中問題 輕便、安裝容易，價格便宜、目前主要適用于中低壓電壓等級.2。預(yù)制式附件?？煞譃檎w預(yù)制式和組裝預(yù)制式,預(yù)制式終端的主要材料一般為硅橡膠或乙丙橡膠、采用應(yīng)力錐處理應(yīng)力集中問題 材料性能優(yōu)良，安裝便捷、價格較貴。主要用于中低壓及高壓系統(tǒng)、整體預(yù)制式采用無模縫制造工藝，具有良好的耐氣候 抗漏痕?？闺娢g能力和憎水性能,防污閃能力強、整個終端為全干式,安裝位置.方向靈活、可傾斜安裝.組裝預(yù)制式按照外絕緣型式分為瓷套式終端和復(fù)合絕緣終端,按照套管內(nèi)是否有絕緣填充物又可分為濕式終端和干式終端。濕式終端內(nèi)外絕緣之間填充絕緣油或絕緣氣體,干式終端內(nèi)外絕緣緊密貼合,組裝預(yù)制式還可按照電纜終端與設(shè)備連接類型分戶外敞開式終端,SF6電纜終端。GIS終端.和油浸電纜終端、變壓器終端 干式終端按安裝連接方式分為常規(guī)式，插入式和插拔式、3。冷縮式附件.一般采用硅橡膠材料。與預(yù)制式附件相比 除了材料性能優(yōu)良.不動火 彈性好 安裝更方便快捷，但價格較貴 一般適用于中低壓電纜，通過對國內(nèi)外主要的高壓，超高壓電力電纜附件生產(chǎn)廠家進行的調(diào)研了解到 國外電纜廠家如、法國耐克森 日本VISCAS.日本JPS.法國Silec ABB 意大利普瑞斯曼,德國南方公司由于起步較早.在110kV、500kV電纜附件制造方面已經(jīng)具備了比較成熟的經(jīng)驗。國內(nèi)已經(jīng)具備了110kV,220kV電力電纜附件的制造能力，并且110kV.220kV電力電纜附件已基本實現(xiàn)了國產(chǎn)化，500kV電力電纜附件國產(chǎn)化率較低。戶外式終端,GIS終端 變壓器終端及中間接頭的構(gòu)造類型制造情況見表1。表2。表1.電纜終端型式表2。電纜中間接頭，4，增加 人員密集場所.宜優(yōu)先選用復(fù)合絕緣終端。是基于安全考慮，瓷套管具有脆性、若事故爆炸產(chǎn)生碎片可能危及人身設(shè)備安全。4。1 5,系原條文4.1。5修改條文，3,在275kV及以下單芯XLPE電纜線路，直接對電纜實施金屬套開斷并作絕緣處理.以減免絕緣接頭的設(shè)置、為最近歐洲、日本開創(chuàng)的新方法 歐洲是在需要實施交叉互聯(lián)的局部段 剝切其外護層 金屬套和外半導(dǎo)電層,且對露出的該段絕緣層實施表面平滑打磨后，再進行絕緣增強和密封防水處理 形成等效于絕緣接頭的功能，日本的方法不同之處只是不切剝外半導(dǎo)電層,從而不存在絕緣層表面的再處理、可參見、廣東電纜技術(shù)，2002.No。4 我國在220kV.XLPE電纜線路工程已如此實踐。這種做法常被稱為假絕緣接頭，4、帶分支主干電纜 main.cable.with。branches。有稱預(yù)分支電纜.是一種在主干電纜多個特定部位實施工廠化預(yù)制分支的特殊型式電纜。它的分支接頭已被納入該電纜整體,無須另選用Y形接頭、4。1,6,系原條文4、1，6修改條文，1，海底電纜接頭包括工廠制作的軟接頭和現(xiàn)場搶修用的搶修接頭.工廠接頭是在電纜制造過程中在電纜上制作的接頭，海底電纜一般應(yīng)采用連續(xù)生產(chǎn)制作的整根電纜.僅在工藝不能滿足電纜制造長度要求時才允許有工廠接頭，現(xiàn)場搶險用的接頭是與工廠接頭一樣的軟接頭.其接頭的電氣和機械性能盡可能與電纜一致、2 電力電纜。尤其是高壓XLPE電纜的接頭構(gòu)造類型較多,接頭的裝置類型中直通接頭與絕緣接頭的基本構(gòu)成相同.此類接頭的使用廣泛、就高壓范圍看。充油電纜接頭構(gòu)造幾乎已定型、而XLPE電纜隨著應(yīng)用不斷擴展和技術(shù)進步、其接頭選用問題則愈益受到關(guān)注.世界上66kV以上XLPE電纜直通接頭的構(gòu)造類型,特點及其主要應(yīng)用概況、列示于表3、從不完全的調(diào)查所知.除了序號3,5。6等項外、列示的其他類型接頭在我國66kV.220kV系統(tǒng)均有不同程度的應(yīng)用，近年來、采用預(yù)制式接頭已是較普遍趨向。雖然66kV。110kV電纜線路原有的TJ多在正常運行,且還將繼續(xù),但對于TJ的應(yīng)用問題.要看到以往采用它是由于接頭的構(gòu)造類型有限,其選擇條件不像如今的多樣化,TJ的可靠性受人為因素影響較大。是其本質(zhì)弱點、既然可靠性相對較高的構(gòu)造類型已不乏供選擇。國產(chǎn)PMJ等也已問世。而TJ的應(yīng)用電壓不可能進入220kV級、其發(fā)展空間有限,再開發(fā)國產(chǎn)繞包機等缺乏實際意義。因此。對于工程設(shè)計限制選用TJ.有其積極意義。表3。66kV及以上XLPE電纜接頭構(gòu)造類型和主要應(yīng)用概況4、1、9 系新增條文。系原條文4 1.2第4款和4 1，6第4款合并條款 4、1。10。系原條文4 1、9修改條文,電力電纜的金屬套直接接地.是保障人身安全所需。也有利于電纜安全運行.交流系統(tǒng)中3芯電纜的金屬套 在兩終端等部位以不少于兩點直接接地。正常運行時金屬套不感生環(huán)流，而交流單芯電纜則要考慮正常運行的時金屬套感生環(huán)流及其損耗發(fā)熱影響.故另以第4、1,11條區(qū)分要求 電力電纜的金屬套為金屬屏蔽層，金屬套，金屬鎧裝層的總稱，對于既有金屬屏蔽層又有金屬套的單芯電纜.金屬套的接地是指二者均連通接地.4，1，11 系原條文4.1 10修改條文.交流單芯電纜金屬套的正常感應(yīng)電勢、ES,的推薦算法列于本標(biāo)準(zhǔn)附錄F。適合包括并列雙回電纜的常用配置方式，它引自日本東京電力公司飯冢喜八郎等編著,1994年第2版。以往雖有資料給出ES算法,或較煩瑣?；騼H示出1回電纜 而并列雙回是大多電纜線路工程的一般性情況.忽視相鄰回路影響的ES算值，就比實際值偏小而欠安全，1、50V是交流系統(tǒng)中人體接觸帶電設(shè)備裝置的安全容許限值.它基于IEC 61936.1標(biāo)準(zhǔn)中所示人體安全容許電壓50V、80V,IEC、61200。413標(biāo)準(zhǔn)按通過人體不危及生命安全的容許電流29mA,試驗測定值為30mA 67mA。和人體電阻1725Ω計，推薦在帶電接觸時容許電壓為50V。2.本款為原標(biāo)準(zhǔn)條文、感應(yīng)電勢允許值在本標(biāo)準(zhǔn)2007版已在94版100V的基礎(chǔ)上提升為300V。本次未作實質(zhì)性修改，但仍需提示有關(guān)注意事項如下、1，隨著高壓電纜截面和負荷電流的日益增大。在較長距離電纜線路工程 受金屬正常感應(yīng)電勢容許值，ESM、僅100V的制約。往往不僅不能采取單點接地。而且交叉互聯(lián)接地需以較多單元，使得不長的電纜段就需設(shè)置絕緣接頭。如500kV。1，2500mm2電纜通常三相直列式配置時，每隔約250m就需設(shè)置接頭,若以品字形配置雖可增大距離，但在溝道中會使蛇形敷設(shè)施工困難 且支架的承受荷載過重 載流量較小以及安全性降低、因而靠限制電纜三相配置方式并非上策,又基于超高壓電纜的接頭造價昂貴.且接頭數(shù)量若多、不僅安裝工作量大、工期長 且將影響運行可靠性降低、因而.近些年日本.歐洲在大幅度增加電纜制造長度的同時 還采取提升ESM的做法、以作為一攬子對策、如,日本中部電力公司海部線275kV，1，2500mm2、XLPE電纜23km長 實施5個交叉互聯(lián)單元,平均4300m長單元的3個區(qū)間段中,最長段按電纜制造長度1800m考慮,福岡220kV，1。2000mm2、XLPE電纜線路2、8km長。若按以往電纜制造長度約500m。需實施2個交叉互聯(lián)單元、現(xiàn)可采取1個交叉互聯(lián).其最長區(qū)段按電纜制造長度增加為1050m考慮 由于接頭減少、工程總投資節(jié)省了5、其他還有類似的工程實踐、都具有ES達200V.300V的特點，參見 電氣評論、1997、7和、フジクラ技報,1998，10等.英國國家電網(wǎng)公司曾對已運行30年的21km長275kV電纜線路進行改造，研究了由原來的28個交叉互聯(lián)單元縮減為7個 交叉互聯(lián)單元段長度增至2955m、3099m，其中最大ES達214V.西班牙馬德里地區(qū)400kV。1、2500mm2、XLPE電纜12.7km長輸電干線.采取5個交叉互聯(lián)單元,單元中最長區(qū)段按電纜制造長度850m考慮，ES達263V 317V，該線路于2004年建成運行，參見IEEE。TPD 2003，Vol，18,No。3和Transmission、Distribution、World,2005 8。2、原標(biāo)準(zhǔn)94版規(guī)定ESM，100V、主要是參照日本1979年出版的,地中送電規(guī)程,JEAC,6021.該規(guī)程2000年修訂版取消100V.改為在采取有效絕緣防護時不大于300V,著有絕緣防護用具或帶電作業(yè)器具時不大于7000V。見 地中送電規(guī)程。JEAC、6021,2000,此外、IEC的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)迄今未顯示ESM值。然而在國際大電網(wǎng)會議,CIGRE、的有關(guān)專題論述中，曾涉及ESM的提升、20世紀(jì)70年代 當(dāng)時一般按ESM為50V.65V的情況下，CIGRE有撰文提出、在人體不能任意接觸的情況下。ESM可取60V、100V，2000年CIGRE的論述則提出ESM可取400V。美國電子電氣工程師學(xué)會.IEEE,較早的標(biāo)準(zhǔn).交流單相電纜金屬層連接方式適用性以及電纜金屬層感應(yīng)電勢和電流的計算導(dǎo)則，IEEE。Std.575，1988規(guī)定,應(yīng)以安全性限制ES.卻未明示ESM值，只指出按通常電纜外護層的絕緣性,ESM可達300V但需以600V為限、該導(dǎo)則附錄中還示出當(dāng)時北美地區(qū)電纜工程實踐的ES最大值。美國60V。90V,加拿大100V，均比同期歐洲廣泛以65V的做法要高.最新IEEE.Std，575,2014標(biāo)準(zhǔn)附錄C載有部分國家取值情況.美國100V.200V、緊急負荷下為275V，至少有一條地下電纜系統(tǒng)在緊急負荷下為447V.加拿大300V.400V 荷蘭400V 法國200V。最大未超過400V。澳大利亞250V 日本200V。3。ESM超出50V時，不論是100V抑或300V.都屬于人體不能任意接觸需安全防護的范疇。這一電壓終究不很高。在考慮工作人員萬一可能帶電接觸、如電纜外護層破損有金屬套裸露時，運行管理中可明確需著絕緣靴或設(shè)絕緣墊等，至于在終端或絕緣頭有局部裸露金屬.除了可設(shè)置警示牌外.對安置場所可采取埋設(shè)均壓帶或設(shè)置局部范圍絕緣墊等措施、4、ESM值由100V提升至300V、對于電纜護層電壓限制器的三相配置接線與參數(shù)匹配、有如下考慮，1.由于金屬套上電氣通路遠離直接接地點的ES值較以往可能增大3倍，在系統(tǒng)發(fā)生短路時該處的工頻過電壓Uov相應(yīng)也將比以往情況增大3倍,為使裝設(shè)于該處的護層電壓限制器承受的Uov不致過高?？砂讶嘟泳€由過去的Y0改為采取.或Y等，從而使作用于護層電壓限制器的Uov可降至Y0時的1。倍或1.2倍或者更低,2，護層電壓限制器的殘壓Ur不得超出電纜外護層沖擊過電壓作用時的保護水平UL。其工頻耐壓UR應(yīng)滿足UR Uov、是其參數(shù)選擇匹配原則.如果因Uov比以往顯著增大而不再滿足該關(guān)系式，其方法之一是添加閥片串聯(lián)數(shù)來提高UR、但伴隨著Ur會增大。需驗核Ur，UL是否仍滿足、近年日本的工程為適應(yīng)ESM提升，曾采用此方法實踐 或有啟迪性、3 若上述1,2 尚不足以適應(yīng)?？纱偈归_發(fā)更佳參數(shù)的護層電壓限制器 也并不存在克服不了的技術(shù)障礙，5 提升ESM的積極意義是減免單芯電纜線路接頭的配置、既降低工程造價和縮短工期 又有利于增強電纜線路系統(tǒng)的可靠性、電壓等級越高 其效益越明顯,此外。還將會促使我國生產(chǎn)廠家增大電纜制造長度.隨之更有助于上述積極意義的體現(xiàn)?？傊?我國經(jīng)濟形勢持續(xù)高漲下，高壓 超高壓的大截面單芯電纜線路工程建設(shè)將不斷發(fā)展 提升ESM僅每年投資節(jié)省費估計將超過百萬元或千萬元以上、4，1 12,系原條文4 1、11修改條文 本條系對電纜金屬套的接地方式做原則性規(guī)定。對交流系統(tǒng)單芯電力電纜線路一端 中央部位單點直接接地以及交叉互聯(lián)接地方式下電纜護層絕緣水平，護層電壓限制器選擇。還需根據(jù)電纜長度 電纜輸送容量。雷電沖擊電壓.操作沖擊電壓、單相接地短路電流，電纜敷設(shè)方式,電纜本體參數(shù)。護層電壓限制器參數(shù)等進行計算，確保護層電壓限制器參數(shù)與外護層的絕緣水平配合，滿足保護水平要求 4.1。13，系原條文4.1,12修改條文.單芯電力電纜及其接頭的外護層和終端支座。絕緣接頭的金屬套絕緣分隔 GIS終端的絕緣筒這三個部位.沖擊耐壓指標(biāo)在國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)有不盡全面的各自規(guī)定,現(xiàn)列于表4,表4、國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)中載列單芯電纜及其附件的沖擊耐壓.kV,指標(biāo)，為評估電纜系統(tǒng)上述部位可能作用的暫態(tài)過電壓,可經(jīng)由計算或測試兩個途徑 簡述如下,1，按電纜連接特征的等價電路求算,1。電纜與架空線直接相連的情況,外護層的雷電沖擊過電壓算法，首側(cè)終端接地、電纜尾側(cè)金屬套開路端的沖擊過電壓USA的表達式、式中.E，雷電進行波幅值.kV,Zo。架空線波阻抗、Ω 一般為400Ω，600Ω,Zc,電纜導(dǎo)體與金屬套之間波阻抗,Ω，Zse.電纜金屬套與大地之間波阻抗、Ω,R.金屬套接地電阻。Ω。Zc。Zse,與電纜規(guī)格,型式和敷設(shè)方式有關(guān).尤其后者影響差異較明顯，理論計算值與實測值往往有較大差異，現(xiàn)從日本和國際大電網(wǎng)會議，CIGRE,文獻中摘列部分Zc。Zse值 列于表5，表5.部分單芯電纜Zc.Zse值 2.電纜直連GIS終端的絕緣筒、因斷路器切合時產(chǎn)生操作過電壓，具有約20MHz高頻衰減振蕩波和波頭長0,1μs陡度的特征、該行波沿電纜導(dǎo)體侵入 在金屬套感生暫態(tài)過電壓的相關(guān)因素和等價電路。如圖1所示?？傻玫浇^緣筒間過電壓,Uab，電纜金屬套對地過電壓，Us,的表達式。式中.E1，GIS的斷路器切合過電壓沿電纜導(dǎo)體進行波幅值。kV。Zcb，氣體絕緣母線的導(dǎo)體與護層間波阻抗 Ω、Zcs,氣體絕緣母線的護層與大地間波阻抗.Ω.L1,L2,氣體絕緣母線和電纜的各自接地線感抗,Ω.C,兩護層間的雜散電容，F(xiàn),其余符號含義同上 以上算法雖不復(fù)雜，然而在工程設(shè)計中要確定準(zhǔn)確的有關(guān)參數(shù).一般較難辦,圖1、電纜直接GIS終端絕緣筒的暫態(tài)過電壓計算用等價電路 2。經(jīng)由實際系統(tǒng)的測試結(jié)果評估,迄今所見、主要有日本報道過66kV及以上單芯電纜線路的系列實際測試，現(xiàn)摘列部分結(jié)果如下,1 對于66kV 275kV電纜未設(shè)置護層電壓限制器情況、自20世紀(jì)80年代起先后進行過10次以上測試,電纜線路金屬套對地暫態(tài)過電壓，Us,分別達45、6kV、100kV,219kV、90kV,246kV.相應(yīng)額定電壓級為66kV、154kV 275kV,均已超出電纜外護層絕緣耐壓水平,此外，系列66kV,154kV電纜具有多個交叉互聯(lián)單元的長線路測試數(shù)據(jù).顯示了電纜線路首端。雷電波侵入側(cè),若線路另一側(cè)直連架空線 則存在兩側(cè)首端,起始1個，2個交叉互聯(lián)單元的Us才有超過耐壓值情況,其后的Us均在耐壓水平以下，雖然如此。但日本對275kV及以上電纜線路所有的絕緣接頭 均仍設(shè)置護層電壓限制器以策安全.2 66kV。275kV電纜直連GIS終端的絕緣筒.在3種不同條件電纜線路的測試結(jié)果.Uab分別達44、9kV,52、4kV、104 4kV.186,6kV 相應(yīng)額定電壓級為66kV，77kV，154kV。275kV 均超出耐壓值、若在絕緣筒并聯(lián)0、03μF電容或護層電壓限制器。則測得Uab不超過6kV、14kV、證實有效 參見日本 電氣學(xué)會技術(shù)報告,第366號,1991 第527號,1994、等專題論述，3,基于以上論述可進而就本條文內(nèi)容解釋 1 單芯電纜的外護層等三個部位 在運行中承受可能的暫態(tài)過電壓。如雷電波或斷路器操作,系統(tǒng)短路時所產(chǎn)生，若作用幅值超出這些部位的耐壓指標(biāo)時，就應(yīng)附加護層電壓限制器保護,是作為原則要求 2 因35kV以上電纜系統(tǒng)的Us實測有超出耐壓值情況，又考慮通常對具體工程難以確切判明，為安全計就一般而論.均需實施過電壓保護.如果有工程經(jīng)實測或確切計算認為無須采取.則屬，一般、之外，3、35kV及以下單芯電纜以往多未裝設(shè)護層電壓限制器，經(jīng)年運行尚未反映有過電壓問題。而實測Us隨額定電壓由高至低有較大幅度變小的趨勢.況且設(shè)置后若選用不當(dāng) 如工頻過電壓的熱損壞,也會帶來弊病、故與35kV以上的對策宜有所區(qū)分,鑒于國內(nèi)有的35kV電纜工程近也設(shè)置護層電壓限制器，利于安全的積極意義.需引起重視，現(xiàn)綜合都反映于條文中 4 關(guān)于第1款第3項 首先需指出。我國迄今使用電纜直連GIS終端為國外引進產(chǎn)品、國內(nèi)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)尚無GIS終端的絕緣筒耐壓指標(biāo).現(xiàn)基于第1款第2項。并借鑒日本 地中送電規(guī)程。JEAC。6021 2000.如圖2所示、擬定此對策 其次在用詞上并未以。應(yīng)，而取，宜，是考慮到一旦若選用較高的耐壓指標(biāo)而確能耐受Uab時。保護措施或?qū)⒚獬?圖2、GIS終端絕緣筒及其接地和保護示意,4、增加第3款 電纜護層電壓限制器正常運行時承受的由負載電流引起電纜護套感應(yīng)電壓只有幾十伏,最大不超過300V、可忽略不計，采用單相接地短路電流引起的感應(yīng)電壓作為電壓限制器的持續(xù)電壓 這點與常規(guī)避雷器有區(qū)別 其持續(xù)運行電壓的計算應(yīng)滿足現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)，交流金屬氧化物避雷器的選擇和使用導(dǎo)則,GB,T 28547.2012的有關(guān)規(guī)定,采取敷設(shè)回流線方式來降低工頻感應(yīng)過電壓只是對單點接地或中點接地電纜線路有效 交叉互聯(lián)接地的電纜線路本身不需要裝設(shè)回流線，原因是電纜線路交叉互聯(lián)的每一大段的兩端接地,當(dāng)線路發(fā)生單相接地短路時、如接地電流不通過大地,則每相的金屬護層通過1，3的接地電流，此時的金屬護套相當(dāng)于回流線，而每一小段金屬護套的對地電壓也就是絕緣接頭的對地電壓,此電壓只是單端接地線路加回流線時的1 3、同時電纜線路對臨近的輔助電纜的感應(yīng)電壓也很小.因此、交叉互聯(lián)接地的電纜線路不需再加回流線、4.1，14.系原條文4,1 13修改條文、現(xiàn)行的電纜用護層電壓限制器、Sheath。Voltage Limiter。SVL,主體為無間隙的氧化鋅閥片。具有電壓為電流函數(shù)的非線性變化特征，其特征參數(shù)含,起始動作電壓U1mA 殘壓Ur。一定時間內(nèi)的工頻耐壓UAC t、1,雷電波侵入或斷路器操作時產(chǎn)生的沖擊感應(yīng)過電壓、使SVL動作形成的Ur。不致超過電纜護層絕緣耐受水平 是作為其功能的基本要素之一。Ur乘以1、4是計入絕緣配合系數(shù)。2。電纜金屬套相連的SVL。在系統(tǒng)正常運行時所承受幾百伏內(nèi)的電壓下.具有很高的電阻性猶如對地隔斷狀態(tài).當(dāng)系統(tǒng)短路時產(chǎn)生的工頻過電壓,UOA。AC。在短路切除時間.tk。內(nèi)不超出UAC。t時 則SVL能保持正常工作，我國現(xiàn)行SVL用的串聯(lián)閥片 顯示有單個閥片的特性參數(shù) 其UAC t按2s給出。日本66kV、275kV電纜系統(tǒng)用的整體SVL示出參數(shù)含有U1mA.4 5kV、Ur、14kV 另對SVL在工頻過電壓下是否出現(xiàn)熱損壞的界定，曾基于系列試驗歸納出電壓.時間臨界關(guān)系曲線 如tk為0 2s或2s時,不發(fā)生熱破壞的相應(yīng)臨界工頻電壓為6，4kV或6kV 參見，電氣評論.1997年7月號載。電力ケーグル防食層保護裝置の適用基準(zhǔn) 就tk值的確定而論、不同電壓級系統(tǒng)繼電保護與斷路器動作的可靠性統(tǒng)計顯示了tk存在差別、如日本1984，1991年根據(jù)3大電力系統(tǒng)實際,按電壓級500kV.275kV、154kV及以下 推薦tk相應(yīng)為0 2s、0。4s 2s,見、電氣學(xué)會技術(shù)報告 第527號、1994。英國則按繼電保護的第2級動作來擇取tk.見G.F，Moore，Electric,Cables.Handbook。1997 IEEE,Std、575,2014中7,5條給出建議、為了滿足斷路器重合閘要求.tk按照繼電保護最大動作時間的2倍考慮、按我國現(xiàn)行繼電保護規(guī)范和部分運行統(tǒng)計.6kV線路后備保護時間約為1、45s.110kV線路后備保護最大時間約為1。9s。220kV，500kV后備保護最大時間約為1。5s。110kV及以下取2s與日本154kV基本相同 220kV和500kV則相對有較大裕度 與英國采用后備保護時間是一致的、若仍按原條文tk統(tǒng)一按5s以內(nèi)計誠然偏安全,但考慮到正常感應(yīng)電勢提升至300V后、提升電壓也是為了減少電纜接頭和施工工程量，提高線路可靠性.見本標(biāo)準(zhǔn)第4。1,11條說明，且隨著電力系統(tǒng)容量規(guī)模越來越大。致使系統(tǒng)發(fā)生單相接地短路電流較過去有較大增加，增大的單相接地短路電流將會使金屬套不接地端工頻感應(yīng)過電壓UOV、AC值比以往會增大。給SVL的UAC、t選擇可能帶來困難 為了適應(yīng)系統(tǒng)的這一較大變化。既滿足SVL工頻耐受過電壓要求.又不至于采用縮短單點接地方式的電纜長度或縮短交叉互聯(lián)每個電纜小段的長度來適應(yīng)這一情況，進而減少了電纜中間接頭數(shù)量和施工工程量,可提高線路運行可靠性 減少工程投資.故本次修訂將 切除故障時間應(yīng)按5s以內(nèi)計算。改為,切除故障時間應(yīng)按2s計算，根據(jù)護層電壓限制器工頻耐受電壓時間特性。相同型號的護層電壓限制器，因時間縮短。其工頻耐受電壓值相應(yīng)增加、本次修訂將tk改為2s后.對減少電纜工程投資具有積極意義、4，1。15.系原條文4.1。14保留條文，1，單點接地方式電纜線路的SVL接線配置方式有Y0，Y或.一般安置SVL的環(huán)境較潮濕，法,Y法的SVL需保持對地絕緣性、且不及Y0法易于實施閥片的老化檢測，故以往實踐中多使用Y0法,且三相裝一箱,其中每臺SVL還配置連接片或隔離刀閘。又 法比Y0法的抑制過電壓效果較好.但承受工頻過電壓卻是Y0法的1 73倍、Y法則比Y0法的工頻過電壓稍低 它適合接地電阻大于0,2Ω情況。2。交叉互聯(lián)電纜線路在絕緣接頭部位,設(shè)置SVL的三相連接方式有多種提議.主要有4種方式 Y0，或橋形不接地。橋形接地,加Y0雙重式 日本。地中送電規(guī)程 JEAC，6021,2000載有.示例、如圖3所示。圖3、交叉互聯(lián)線路設(shè)置護層電壓限制器的三相接線方式 從暫態(tài)過電壓保護效果看,按最佳到較差的方式順序依次有 就方式，與方式，相比.如果保護回路一旦斷線時。對地的暫態(tài)感應(yīng)電勢、Us,二者雖相當(dāng)，但絕緣接頭金屬套絕緣分隔的跨接暫態(tài)感應(yīng)電勢,UAA，方式.比方式、顯著較高 就連接線長度影響而論、方式。的連接線比方式,方式。長，一般達2m.10m或電纜直埋時可能更長，暫態(tài)沖擊波沿連接的波阻產(chǎn)生壓降,與SVL的Ur一起疊加作用之Us。前者就往往占有相當(dāng)份額，而方式.跨接于絕緣接頭的SVL以銅排連接時長度只有0、02m、0,2m 從系統(tǒng)短路時產(chǎn)生UOV.AC作用于SVL的大小來看，方式、為方式 的1,方式.為方式,的1、2 從運行中定期需進行檢測的方便性來看.帶有隔離刀閘的Y0接線方式 就有其優(yōu)點 英國等歐洲電纜直埋線路曾廣泛使用Y0接線 日本以往曾用Y0接線,近年則主要采取上述方式,方式、也有采取方式。與方式，聯(lián)合方式,3.SVL連接回路的要求 除了從電氣性協(xié)調(diào)一致考慮外.還從實際使用條件以及經(jīng)驗啟迪所歸納，尤其是直埋電纜的環(huán)境、例如,英國直埋電纜線路設(shè)置的SVL箱，按可能處于1m深水中條件做防水密封,箱殼頂采取鐘罩式、箱體采取鑄鐵或不銹鋼,箱內(nèi)絕緣支承用瓷質(zhì)件 對同軸電纜引入處加密封套、部分空隙以瀝青化合物充填等，國際大電網(wǎng)會議.CIGRE,的有關(guān)導(dǎo)則也強調(diào)箱體應(yīng)密封防潮 又如我國工程實踐.有的箱底膠木板在運行中受潮喪失絕緣性.同軸電纜未與它充分隔開時、進行絕緣檢測易出現(xiàn)誤判等.在國內(nèi)實際使用中。常發(fā)生接地箱漏水導(dǎo)致故障情況、不少工程中已將SVL箱的防護等級提高至IP65，工程設(shè)計時需引起重視,4.1.16.系原條文4.1 15修改條文,工程實踐顯示、一般在單點接地方式下設(shè)置回流線將使電纜線路的允許距離顯著增長。對抑制電纜護層短路工頻過電壓UOV。AC效果較好、如UOV.AC值增高超出SVL的UAC,t時 交叉互聯(lián)接地具有的使SVL由 接法改變?yōu)閅0,橋形接地來降低UOV、AC之途徑、對單點接地方式卻不適應(yīng).需以回流線的設(shè)置來適應(yīng)，4、1,17 系原條文4.1，16修改條文、110kV及以上交流系統(tǒng)中性點為直接接地。系統(tǒng)發(fā)生單相接地短路時.在金屬套單點接地的電纜線路中沿金屬套產(chǎn)生的UOV,AC有下列表達式.式中、D、地中電流穿透深度、m，當(dāng)f，50Hz時 D,93.18 ρ為土壤電阻率,Ω.m，通常為20.100，直埋取50.100,R,金屬套單點接地處的接地電阻 Ω.Rp和R1.R2,回流線電阻 Ω、km，及其兩端的接地電阻、Ω,Rg、大地的漏電電阻,Ω。km、Rg、π2.f.10、4，0 0493、rp.rs.回流線導(dǎo)體,電纜金屬套的平均半徑 m,s 回流線至相鄰最近一相電纜的距離，m Ik，短路電流，kA，f 工作頻率。Hz.l，電纜線路計算長度 km，當(dāng)SVL設(shè)置于線路中央或者設(shè)置于兩側(cè)終端而在線路中央直接接地時，l為兩側(cè)終端之間線路長度的一半 運用式,7，式、9。的一般結(jié)果顯示,式 7。中R占相當(dāng)份額,同一條件下有式，8 比式、7 式算值小 式.9。比式.8。算值較小因而比式，7.算值更小 由此,本條第3款和第1款的前一段得以釋明。后一段則指系統(tǒng)短路時在回流線感生的暫態(tài)環(huán)流.按發(fā)熱溫升不致熔融導(dǎo)體是保持繼續(xù)使用功能的最低要求，現(xiàn)以熱穩(wěn)定計是留有充分的安全裕度、需指出。當(dāng)電纜并非直埋或排管敷設(shè)而是在隧道。溝道中 則金屬支架接地的連接線就具有一定程度的回流線功能,4。1.18,系原條文4。1.17修改條文 溫度在線監(jiān)測目前普遍采用的是基于分布式溫度傳感技術(shù)的電纜溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)，該技術(shù)利用光時域反射原理 激光拉曼光譜原理，經(jīng)波分復(fù)用器 光電檢測器等對采集的溫度信息進行放大并將溫度信息實時地計算出來,在日本 歐洲及韓國等發(fā)達國家的電力公司、對于超過110kV的高壓電纜均要求采用分布式測溫設(shè)備 根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn) 高壓.超高壓電力電纜及附件制造，使用和運行情況.調(diào)研報告。主要對高壓,超高壓電力電纜在線監(jiān)測系統(tǒng)使用較多的廣東,廣西等進行了調(diào)研和統(tǒng)計,如表6所示.表6、電纜線路在線監(jiān)測類型情況統(tǒng)計表，臺、套、實際工程中、高壓電纜在線監(jiān)測根據(jù)電纜重要程度往往只裝設(shè)了一種或兩種。如國內(nèi)某變電站線路工程，由于受變電站周邊場地的制約 變電站側(cè)3回110kV進線采用電纜線路與系統(tǒng)相連、每回電纜線路約0，6km 該段電纜線路全程采用電纜溝,排管敷設(shè)方式，電纜型式.單芯銅導(dǎo)體、交聯(lián)聚乙烯絕緣，波紋鋁護套、聚氯乙烯外護套電力電纜 電纜截面、1 630mm2.該電纜線路設(shè)置一套分布式光纖測溫系統(tǒng)實現(xiàn)對電纜線路的在線監(jiān)測功能.分布式光纖測溫系統(tǒng)由主機,傳感光纖及其他配置組合而成。可連續(xù)測量。準(zhǔn)確定位整條光纖所處空間各點的溫度、通過光纖上的溫度的變化來檢測出光纖所處環(huán)境變化、當(dāng)電纜溫度超過報警限值時，發(fā)出報警信息、并顯示報警點位置及溫度 在掌握電纜全線的表面溫度后 通過專用軟件計算電纜線芯溫度和電纜負載率,為線路調(diào)度提供依據(jù)?？傮w結(jié)構(gòu)圖如圖4所示,圖4。電纜線路在線監(jiān)測總體結(jié)構(gòu)圖、分布式光纖測溫及電纜載流量在線監(jiān)測系統(tǒng)可實現(xiàn)以下主要功能、1,溫度監(jiān)測功能、具備實時監(jiān)測記錄電纜的全程不間斷運行溫度.2 溫度監(jiān)測和溫度異常報警功能,通過對電纜表面溫度。環(huán)境溫度的監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)電纜運行過程中出現(xiàn)的問題以及運行電纜周圍環(huán)境的突變、具備最高溫度報警 溫升速率報警.平均溫度報警 系統(tǒng)故障報警、光纖斷裂報警等功能。并能顯示.記錄測溫數(shù)據(jù),報警位置等信息，3。載流能力評估功能 能對測量的電纜溫度數(shù)據(jù)進行分析。即根據(jù)電纜表面溫度及其他相關(guān)數(shù)據(jù)計算出電纜導(dǎo)體運行溫度，以及目前運行狀態(tài)下電纜的最大穩(wěn)態(tài)載流量.并生成相應(yīng)的負荷曲線.含實時負荷曲線和最大允許的負荷曲線,4.在緊急狀態(tài)下載流能力評估功能,給定過載電流和過載時間可以計算出電纜的過載溫度。給定過載電流和最高允許溫度可以計算過載時間、給定過載時間和最高允許溫度可計算最大允許過載電流.5 動態(tài)載流量分析功能 日負荷。能對測量的電纜溫度數(shù)據(jù)進行分析，即根據(jù)電纜表面溫度 實時電流及其他相關(guān)數(shù)據(jù)實時計算出電纜導(dǎo)體溫度.給出未來許用電流的預(yù)測、給定預(yù)設(shè)電流可以計算出電纜安全運行時間。6,海底電纜溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)通過海纜自帶的一根單模光纖或增設(shè)一根多模光纖實時監(jiān)測長距離海纜的表面溫度,導(dǎo)體溫度及載流量，及時發(fā)現(xiàn)海纜過熱點，異常點.保障海纜的安全運行，是海纜預(yù)防性維護的必要的基礎(chǔ)設(shè)施，能夠大幅降低海纜故障以后帶來的昂貴的維護成本。因此 鑒于目前在線溫度監(jiān)測裝置制造水平不斷提高、根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)，高壓，超高壓電力電纜及附件制造、使用和運行情況、調(diào)研報告情況和實際工程也有較多成熟的應(yīng)用 且裝設(shè)對電纜運行有一定的監(jiān)測作用,對提高高壓電纜線路運行管理水平有較好作用,4，1。19.系原條文4.1,18修改條文、110kV及以上高壓電纜線路金屬套通常采用單端接地或交叉互聯(lián)接地、此時金屬套內(nèi)電流只有很小的電容電流或環(huán)流電流，若電纜金屬套外護套發(fā)生破損接地 則會在金屬套 接地線內(nèi)產(chǎn)生明顯較大的電流,該電流可能導(dǎo)致電纜溫度升高。進而導(dǎo)致絕緣加快老化.高壓電纜護層電流監(jiān)測裝置通過在電纜護層接地線上安裝一套接地電流采集裝置、實現(xiàn)對電纜接地電流的實時監(jiān)控.一旦電纜發(fā)生故障 裝置會馬上發(fā)出報警 提示相關(guān)人員對電纜故障進行及時處理?？商岣唠娎|運行的安全性。裝置主要應(yīng)用于交叉互聯(lián)系統(tǒng)護層接地電流監(jiān)測.保護接地線監(jiān)測 直接接地線監(jiān)測 GIS終端接地線監(jiān)測等方面,裝置直接采用電流互感器進行采樣,監(jiān)測 其原理示意圖如圖5.圖6所示，圖6、交叉互聯(lián)接地電纜，接地電流在線監(jiān)測系統(tǒng)4、1。20 系新增條文。