高压单芯电缆护层过电压保护原理及方式.ppt

Innovation关于高压单芯电缆护层过电压保护原理及方式第1页，共35页，星期日，2025年，2月5日110kV单芯电缆护层保护护层保护原理三芯电缆------通常都采用两端金属护层直接接地方式(35kV以下)因为在正常运行中，流过三个线芯的电流向量总和为零，在铝包或金属屏蔽层外基本上没有磁链，这样，在铝包或金属屏蔽层两端就基本上没有感应电压，所以两端接地后不会有感应电流流过铝包或金属屏蔽层第2页，共35页，星期日，2025年，2月5日110kV单芯电缆护层保护护层保护原理单芯电缆------按照经济合理的原则采用不同的接地方式(110kV及以上)因为单芯电缆的线芯与金属护层的关系，可看作一个单匝变压器。当单芯电缆线芯通过电流时，就会有磁力线交链铝包或金属屏蔽层，使它的两端出现感应电压。感应电压的大小与电缆线路的长度和流过导体的电流成正比，电缆很长时，护套上的感应电压叠加起来可达到危及人身安全的程度第3页，共35页，星期日，2025年，2月5日110kV单芯电缆护层保护护层保护原理等边三角形敷设平行敷设以对称敷设(正三角形敷设)时,电缆金属护套的感应电动势最小且相等平行敷设时,两边电缆护套上产生的感应电动势最大，中间相最小感应电压的大小还与电缆排列方式、距离以及屏蔽层的平均直径有关第4页，共35页，星期日，2025年，2月5日110kV单芯电缆护层保护护层保护原理与单芯电缆护层感应电压有关的因素为：电缆线路的长度线芯电流（负荷）电缆的排列方式电缆的中心距离外屏蔽的平均直径第5页，共35页，星期日，2025年，2月5日110kV单芯电缆护层保护护层保护原理单芯电缆护层感应电压的计算：也可以通过查护层感应电压曲线得到相应的护层电压值第6页，共35页，星期日，2025年，2月5日110kV单芯电缆护层保护护层保护原理单芯电缆线路的金属护层上任一点的感应电压不得大于100V(未采取不能任意接触金属护层的安全措施时，不得大于50V）根据GB50217-1994《电力工程电缆设计规程》的要求：金属护层必须接地！第7页，共35页，星期日，2025年，2月5日110kV单芯电缆护层保护护层保护原理金属护层将会出现很大的环流，其值可达线芯电流的50%--95%，使金属护层发热，这不仅浪费了大量电能，而且降低了电缆的载流量，并加速了电缆绝缘老化，因此单芯电缆不应两端接地。(仅在个别情况使用，护层10V或者电缆很短，功率很小的情况下)此时，如果两端都直接接地——需单端接地！第8页，共35页，星期日，2025年，2月5日110kV单芯电缆护层保护护层保护原理当雷击或操作过电压波沿线芯流动时，金属护层不接地端会出现很高的冲击电压；在系统发生短路时，短路电流流经线芯时，护层不接地端也会出现较高的工频感应电压。过电压可能会导致出现多点接地，形成环流。金属护套一端接地情况：需特殊接地方式+保护器第9页，共35页，星期日，2025年，2月5日110kV单芯电缆护层保护护层接地及保护方式一端直接接地，另一端通过保护器接地----可采用方式中点直接接地，两端屏蔽通过护层保护接地---常用方式中点通过护层保护接地，两端直接接地---可采用方式护层交叉互联----常用方式按照经济合理的原则采用不同的接地方式(110kV及以上)第10页，共35页，星期日，2025年，2月5日110kV单芯电缆护层保护护层接地及保护方式1.一端直接接地，另一端通过保护器接地电缆长度一般小于500m合理选择接地保护箱和保护元件加回流线时，回流线需换位、两端需接地第11页，共35页，星期日，2025年，2月5日回流线的作用高压单芯电缆线路的金属护套只在一处互联接地时，在沿线路一段距离内平行敷设一根阻抗较低的绝缘导线并两端接地，该接地的绝缘导线称为回流线。回流线又称屏蔽导体，回流线的磁屏蔽作用可使邻近通信信号电缆的导体上由于电力电缆短路引起的感应电压明显下降，据计算其值为不安装回流线时的27%。回流线的分流作用是当电缆线路发生短路接地故障时一部分短路电流将通过回流线流回系统的中性点。第12页，共35页，星期日，2025年，2月5日回流线截面选择及安装回流线选用240－400MM2铜芯塑料绝缘线。回流线应敷设在边相和中相之间，并在线路中点换位，如下图所示。S1＝1.7S，S2＝0.3S，S3＝0.7S第13页，共35页，星期日，2025年，2月5日110kV单芯电缆护层