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基于PSCAD/EMTDC的高壓電纜護(hù)套沿線過電壓計(jì)算分析

來源：電工電氣發(fā)布時(shí)間：2024-11-04 13:04 瀏覽次數(shù)：77

基于PSCAD/EMTDC的高壓電纜護(hù)套沿線過電壓計(jì)算分析

葉昊亮¹，楊勇¹，曹俊平¹，王少華¹，何堅(jiān)¹，林浩凡¹，張帥²

(1 國網(wǎng)浙江省電力有限公司電力科學(xué)研究院，浙江杭州 310014；

2 杭州意能電力技術(shù)有限公司，浙江杭州 310014)

摘要：近年來高壓電纜護(hù)層保護(hù)器擊穿燒毀故障頻出，為優(yōu)化電纜接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)并為保護(hù)器選型提供參考，利用電磁暫態(tài)仿真軟件 PSCAD/EMTDC 建立電力電纜線路模型。結(jié)合實(shí)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(shè)回流纜的護(hù)套沿線過電壓變化規(guī)律進(jìn)行研究。研究結(jié)果表明，電纜末端單相接地故障后，220 kV 交叉互聯(lián)電纜護(hù)套沿線過電壓水平在 2～8 kV；對交叉互聯(lián)混合單端/中間接地方式，護(hù)套連接處存在地電位升高特性，嚴(yán)重時(shí)達(dá)16 kV ；敷設(shè)回流纜對單端接地方式電纜護(hù)套過電壓抑制效果明顯，利于保護(hù)器選型。

關(guān)鍵詞： 高壓電纜；金屬護(hù)套；交叉互聯(lián)；過電壓；回流纜；保護(hù)器；接地電阻

中圖分類號：TM726.4 ；TM866 文獻(xiàn)標(biāo)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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