单芯电缆计及护套环流时载流量的计算

导体温度是电力电缆载流量幅值变化的最直接特征量,电缆表面温度和线芯温度是反应电缆运行情况的重要参量。在简化内热源的基础上,建立单芯交联聚乙烯电力电缆的传热模型;通过研究稳态时电缆温度场分布,分析温度参量之间的关系和影响载流量的因素;基于这个传热模型,优化影响因素,对提高电缆安全运行的可靠性和载流量最优化配置有重要的指导意义。

针对双回110kv单芯电缆负荷电流不等情况下进行了计算,增强了算法的工程实用性。同时,对工程实测数据进行了分析,认为忽略交叉互联中间井的接地电阻进行计算会带来误差。考虑到上述实际情况,将单芯电缆护套环流的计算模型进行了改进,并编程进行了验证计算。

建立了基于iec60287电缆载流量计算的迭代算法;用此算法计算典型电缆线路的载流量与iec算法的结果比较,两者相近,但迭代算法的精确度和适用范围都比iec算法要好,理论上验证了迭代算法的正确性;在国网电科院进行单芯电缆载流量试验,将电缆各层温度和层间温差的实测值与迭代计算值比较,发现两者基本吻合。迭代算法可用于精确计算结构不相同、负荷电流不均匀多回路、大环流电缆的载流量,并可用于计算电缆本体各部分的运行温度,为电缆的状态监测提供理论支持。

文章以单芯电缆主绝缘的耐受温升为依据,对110kv单芯电缆的载流量进行了研究,用迭代法编程精确计算了单芯电缆金属护套在各种接地方式下的载流量,讨论了环流对载流量的影响,并与iec直接计算所得结果进行了比较。

最大限度的利用电力电缆的输送容量一直是电缆设计、运行管理和电力调度所关注的问题。为了提高运行电缆的短时负荷载流量,对影响电缆导体温度的环境热阻和环境温度两个因素进行了局部灵敏度分析,并设计了110kv交联聚乙烯单芯电缆土壤直埋、水中敷设、空气敷设3种条件下的阶跃电流温升试验,对试验数据进行分析发现:3种环境不同电流下,电缆达到稳态时,导体温度的变化受外界环境热阻的变化影响灵敏,3种环境下电缆线芯达到同样的温度,跟空气敷设电缆相比,水中敷设电缆载流量可以提高约33%,跟土壤直埋电缆相比,水中敷设电缆载流量可以提高约20%;导体温度的变化受外界环境温度的变化影响灵敏,降低外界环境温度,可以提高电缆载流量,且降低水中和土壤中的环境温度,电缆载流量提升的更明显。这对电力电缆载流量设计、电缆线路负荷优化和电力电缆运行管理以及相关工程实践具有参考意义。

为研究交联聚乙烯单芯电缆的护套环流,建立了计算单芯电缆金属护套两端互联直接接地以及交叉互联两端接地时环流的数学模型,编写vb程序进行了计算。在实际电缆线路上的试验结果与计算值相差不大,验证了编程计算的正确性。讨论了各种因素对护套环流的影响后提出了串入电阻以有效降低环流的思路。

故障分析与反措 1 高压单芯电缆金属护套环流严重 异常原因分析 石银霞 （广州供电局输电部） 摘要高压单芯电缆金属护套环流的大小能客观的反映电缆线路外护套健康状况、影响电缆线路 运行的额定载流量、进而影响高压电缆的绝缘寿命和安全运行，所以高压电缆金属护套环流监测已 经成为高压电缆运行管理的重要工作之一。文章了介绍了110kv碧加玉高乙线高压电缆护套环流严 重异常缺陷的基本情况，对缺陷进行了分析、计算和检修处理情况，并给出了类似缺陷的处理建议。 同时，分析了高压电缆运行中出现环流过大的主要原因，并给出了对策。 关键词电缆金属护套环流异常原因 0引言 目前交联聚乙烯绝缘电力电缆在电网中获得了广泛应用。高压和超高压电缆均采用单芯结构， 金属护套一方面起径向阻水和抗机械损伤作用，另一方面在系统发生短路故障时为故障电流提供了 回流通路。当单芯电缆线芯流过交变的电

故障分析与反措 1 高压单芯电缆金属护套环流严重 异常原因分析 石银霞 （广州供电局输电部） 摘要高压单芯电缆金属护套环流的大小能客观的反映电缆线路外护套健康状况、影响电缆线路 运行的额定载流量、进而影响高压电缆的绝缘寿命和安全运行，所以高压电缆金属护套环流监测已 经成为高压电缆运行管理的重要工作之一。文章了介绍了110kv碧加玉高乙线高压电缆护套环流严 重异常缺陷的基本情况，对缺陷进行了分析、计算和检修处理情况，并给出了类似缺陷的处理建议。 同时，分析了高压电缆运行中出现环流过大的主要原因，并给出了对策。 关键词电缆金属护套环流异常原因 0引言 目前交联聚乙烯绝缘电力电缆在电网中获得了广泛应用。高压和超高压电缆均采用单芯结构， 金属护套一方面起径向阻水和抗机械损伤作用，另一方面在系统发生短路故障时为故障电流提供了 回流通路。当单芯电缆线芯流过交变的电

故障分析与反措 1 高压单芯电缆金属护套环流严重 异常原因分析 石银霞 （广州供电局输电部） 摘要高压单芯电缆金属护套环流的大小能客观的反映电缆线路外护套健康状况、影响电缆线路 运行的额定载流量、进而影响高压电缆的绝缘寿命和安全运行，所以高压电缆金属护套环流监测已 经成为高压电缆运行管理的重要工作之一。文章了介绍了110kv碧加玉高乙线高压电缆护套环流严 重异常缺陷的基本情况，对缺陷进行了分析、计算和检修处理情况，并给出了类似缺陷的处理建议。 同时，分析了高压电缆运行中出现环流过大的主要原因，并给出了对策。 关键词电缆金属护套环流异常原因 0引言 目前交联聚乙烯绝缘电力电缆在电网中获得了广泛应用。高压和超高压电缆均采用单芯结构， 金属护套一方面起径向阻水和抗机械损伤作用，另一方面在系统发生短路故障时为故障电流提供了 回流通路。当单芯电缆线芯流过交变的电

高压XLPE电缆金属护套环流的计算分析

直　流电 阻ω／ｋ ｍ不大于 计　算拉 断力ｋｎ 计　算 重　量 ｋｇ／ｋ 直　流电 阻ω／ｋ ｍ不大于 计　算拉 断力ｋｎ 计　算 重　量 ｋｇ／ｋ 163/2.605.65.36619.98105.84.04116.3494.9 167/1.705.15.3918.88105.84.05915.4594.8 253/3.2573.43431.21165.32.58625.54148.3 257/2.156.453.37130.19169.12.53824.7151.7 353/3.857.542.44843.792321.84335.83208 357/2.507.52.49340.82228.71.87733.4205.1 503/4.609.911.71462.52331.2

分析了高压xlpe电缆金属护套环流的主要组成部分，详细介绍了金属护套电容电流及感应电势的计算模型，同时比较分析了典型的110kv、220kv高压电缆在不同的接地方式下（单端接地与交叉互联接地）护套环流的实测结果与计算结果，分析和讨论了影响护套环流计算结果的主要因素。

10kv单芯电缆金属屏蔽层环流 10kv电缆金属屏蔽层通常采用两端直接接地的方式。这是由于10千伏电缆多数是三芯 电缆的缘故。八十年代中期前，10kv电缆均采用油浸纸绝缘三芯电缆。结构多为统包型， 少量为分相屏蔽型。八十年代末期开始大量使用交联聚乙烯绝缘分相屏蔽三芯电缆，逐步淘 汰了油纸电缆。九十年代以来，随着大连经济建设的迅猛发展，负荷密度增大，环网开关柜 等小型设备的应用，市区变电所出线和电缆网供电主干线电缆开始采用较大截面单芯电缆。 单芯电缆的使用提高了单回电缆的输送能力，减少了接头，短段电缆可以使用，方便了电缆 敷设和附件安装。也由此带来了金属屏蔽接地方式的问题。 一、单芯电缆金属护套工频感应电压计算 单芯电缆芯线通过电流时，在交变电场作用下，金属屏蔽层必然感应一定的电动势。三 芯电缆带平衡负荷时，三相电流向量和为零金属屏蔽上的感应电势叠加为零，所

根据电磁感应原理,结合电缆敷设的实际情况,详细阐述了交流单芯电缆产生的涡流效应,并与三芯电缆进行对比,明确了电缆敷设施工中预防涡流危害的方法。

交流单芯电缆产生的涡流效应

5.1.4高压电缆的护套环流(2)

三芯电缆载流量及外径技术参数 一.概述 供电网络中发生短路时,很大的短路电流会使电器设备过热或受电动力作用而遭到损坏,同 时使网络内的电压大大降低,因而破坏了网络内用电设备的正常工作.为了消除或减轻短路的 后果,就需要计算短路电流,以正确地选择电器设备、设计继电保护和选用限制短路电流的元 件. 二.计算条件 1.假设系统有无限大的容量.用户处短路后,系统母线电压能维持不变.即计算阻抗比系统阻抗 要大得多.具体规定:对于3~35kv级电网中短路电流的计算,可以认为110kv及以上的系统 的容量为无限大.只要计算35kv及以下网络元件的阻抗. 2.在计算高压电器中的短路电流时,只需考虑发电机、变压器、电抗器的电抗,而忽略其电阻; 对于架空线和电缆,只有当其电阻大于电抗1/3时才需计入电阻,一般也只计电抗而忽略电阻. 3.短路电流计

金属护套环流会引起电缆护套发热，降低电缆载流量，为深入研究金属护套环流，本文建立了单芯电缆金属护套环流的计算模型，并进行了实例验证，最后在计算模型的基础上对交叉互联系统中电缆间距对金属护套环流的影响进行了研究。

1现象 目前，单芯电缆在石油化工企业大多应用于35kv电压等级。在使用过程中，由于多方面原因导致单芯电缆故障率较高，直接威胁石油化工企业的安全生产。

0引言作为一种可再生清洁能源,风能越来越受到各国重视。与陆上风力发电相比,海上风速大且稳定,每年可利用小时数达到3000h以上[1]。近几年我国海上风电发展速度非常迅猛,现已趋于高电压、大容量输电,并向远海延伸。虽然采用交流220kv线路传输400mw容量的需求,已在我国多个海上

（pvc）vv—0.6/1kv的载流量（a）三芯电缆（负荷导体）θn=70oc 标 称 截 面 (铜 芯) mm2 空气中埋地 标 称 截 面 mm2 二芯电缆载流量 i(二芯)=k×i(三芯) 方式 外径 e方式—梯架(支架)梯 架上单层无间距 c方式—沿墙(井下) 不穿管 b2方式—穿管沿墙(含 电缆槽盒)d方式—穿管埋地 d方式—直埋不 穿管无间距 基准 托架数：3 ≥9根/托架基准 电缆净距 (＞2d)基准 电缆根数 5 基准放射式电缆根数4芯数 30oc35oc40oc30oc25oc40oc30oc35oc40oc20oc30oc35oc25oc30ocecb2233+145 1.518.5121117.518.615158818161

涡流的大小主要是由金属内部磁通的变化率决定的，而其变化率的大小也由其磁通的大小决定，输电的线路在运动过程中所产生的磁场始终都以工频而呈现五弦的规律变化。而单根电缆通常都是三相或是单相的，只有当三相电流里的每一个项都在平衡的状态时它才会产生矢量和为零的磁场，并且应为在这一情况下它的总的电流矢量和为零，换句话说当三相交流电处于平衡状态时，三相电缆穿过钢管敷设通过，就不会在磁场上产生有变化的磁场，同样电涡流也不会产生。