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Suzhou Electric Appliance Research Institute
期刊號: CN32-1800/TM| ISSN1007-3175

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基于PSCAD/EMTDC的高壓電纜護套沿線過電壓計算分析

來源:電工電氣發布時間:2024-11-04 13:04 瀏覽次數:338

基于PSCAD/EMTDC的高壓電纜護套沿線過電壓計算分析

葉昊亮1,楊勇1,曹俊平1,王少華1,何堅1,林浩凡1,張帥2
(1 國網浙江省電力有限公司電力科學研究院,浙江 杭州 310014;
2 杭州意能電力技術有限公司,浙江 杭州 310014)
 
    摘 要:近年來高壓電纜護層保護器擊穿燒毀故障頻出,為優化電纜接地系統設計并為保護器選型提供參考,利用電磁暫態仿真軟件 PSCAD/EMTDC 建立電力電纜線路模型。結合實際工程中長電纜線路各類接地方式,對單相接地故障期間不同電纜長度、接地電阻、敷設回流纜的護套沿線過電壓變化規律進行研究。研究結果表明,電纜末端單相接地故障后,220 kV 交叉互聯電纜護套沿線過電壓水平在 2~8 kV;對交叉互聯混合單端/中間接地方式,護套連接處存在地電位升高特性,嚴重時達16 kV ;敷設回流纜對單端接地方式電纜護套過電壓抑制效果明顯,利于保護器選型。
    關鍵詞: 高壓電纜;金屬護套;交叉互聯;過電壓;回流纜;保護器;接地電阻
    中圖分類號:TM726.4 ;TM866     文獻標識碼:B     文章編號:1007-3175(2024)10-0031-06
 
Calculation and Analysis of Overvoltage Along Line of
High-Voltage Cable Sheath Based on PSCAD/EMTDC
 
YE Hao-liang1, YANG Yong1, CAO Jun-ping1, WANG Shao-hua1, HE Jian1, LIN Hao-fan1, ZHANG Shuai2
(1 State Grid Zhejiang Electric Power Research Institute, Hangzhou 310014, China;
2 Hangzhou Yineng Electric Power Technology Co., Ltd, Hangzhou 310014, China)
 
    Abstract: In recent years, there have been frequent breakdowns and burnout faults in the sheath protector of high-voltage cables. To optimize the design of the cable grounding system and provide a reference for protector selection, the electromagnetic transient simulation software PSCAD/EMTDC is used to establish a power cable line model. Considering various grounding methods for long cable lines in practical engineering projects, the study investigates the variation patterns of sheath overvoltage along line during single-phase grounding faults, with respect to different cable lengths, grounding resistances, and the installation of return cables. The research results show that after a single-phase grounding fault at the end of the cable, the overvoltage along line level of the 220 kV cross-interconnection cable sheath ranges from 2~8 kV. For the cross-interconnection hybrid single-end/mid-point grounding method, there is a characteristic of increased ground potential at the sheath connections, which can reach as high as 16 kV in severe cases. The installation of a return cable has a significant effect in suppressing the overvoltage of the cable sheath in the single-end grounding method, which is beneficial for the selection of protectors.
    Key words: high-voltage cable; metal sheath; cross-interconnection; overvoltage; return cable; protector; grounding resistance
 
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