伴隨著城市規劃建設的不斷發展和城鄉規劃的規定,市區220kV和110kV路線很多選用高壓電力電纜,而高壓電力電纜主要參數的性(關鍵糾正序和零序特性阻抗)是繼電保護裝置整定值測算的主要基本。因為電纜線路線X0/X1的影響與輸電線路不一樣,因而必須對高壓電力電纜主要參數基礎理論計算方式、測量法和其特性規律性開展深入分析和科學研究,便于于具體指導生產實際。

1、電纜線主要參數測算和深入分析

電纜線路線主要參數與金屬材料護線套接地裝置方法、互連和互換、流回線和回套路相關,下邊分多種情形開展探討。

1.1、電纜線配電線路的正、負序特性阻抗

(1)、金屬材料護線套內無電流量

當單芯電纜線配電線路的金屬材料護線套僅有一點互連接地裝置;或各相電纜線和金屬材料護線套均互換,且三個互換小段距離相同;或金屬材料護線套持續互換得不錯時,金屬材料護線套內不會有感應電動勢,這時電纜線路線正、負序企業特性阻抗測算與架空電纜一樣(見圖1):

高壓電力電纜零線火線特性阻抗測算與深入分析

圖1以比例表明的隨意排序單回線中各類電纜線中間的中心點間距

式中Z1為正序企業特性阻抗,Ω/km;Z2為負序企業特性阻抗,Ω/km;Rc為三相線芯的均值溝通交流電阻器,Ω/km;ω為角頻率;GMRA、GMRB,GMRC為自幾何圖形均距。

(2)、金屬材料護線套內有電流量

假如電纜線的金屬材料護線套兩邊立即互連,金屬材料保護套的感應電壓在護線套產生的閉環控制控制回路中造成和線芯電流的方向反過來的護線套電流量,并造成護線套耗損,造成線芯正、負序電阻器減少,正、負序阻抗角提升,計算方法:

式中Xm為金屬材料護線套與線芯間的企業互感器抗;Rs為金屬材料保護套的電阻測量(50℃),Ω/km;GMRC為線芯的幾何圖形半經。

1.2、電纜線配電線路的零序特性阻抗

(1)短路容量以地面作控制回路

電纜線配電線路的金屬材料護線套只在一端互連接地裝置,而相鄰無其他平行面的接地裝置輸電線,則在電力網產生短路故障故障問題時,短路容量以地面作控制回路。單控制回路的零序企業特性阻抗為:

　(3)、式中De為常見故障電流量以地面作控制回路時等價控制回路的深層;Rg為地面的短路電阻器。

(2)、短路容量所有以金屬材料護線套作控制回路

電纜線配電線路的金屬材料護線套在兩邊立即互連或交叉式互連接地裝置時,短路容量根據地面一部分可忽略,可覺得短路容量所有以金屬材料護線套作控制回路,回路電阻為金屬材料保護套的電容串聯,則單控制回路的零序企業特性阻抗為:

式中GMRs為金屬材料保護套的幾何圖形半經。

1.3、正、負與零序特性阻抗主要參數的關聯

因為3Rg很大,較為公式計算(1)和(3)得知,金屬材料護線套一端互連時,電纜線的零序企業特性阻抗Z0遠高于Z1和Z2。因為金屬材料護線套與線芯間的企業互感器抗Xm超過金屬材料保護套的電阻測量RS,較為公式計算(2)和(4)得知,金屬材料護線套兩邊互連時,電纜線的零序企業特性阻抗Z0一般略大Z1和Z2。

2、電纜線主要參數測試標準

2.1、正、負序特性阻抗的測量

將路線另一側三相短路故障并接地裝置,選用單相電開關電源法測量,布線見圖2(以AB為實驗相)。

高壓電力電纜零線火線特性阻抗測算與深入分析

圖2正、負序特性阻抗測量接線方法

電纜線正序特性阻抗可按以下計算公式:

式中cosφAB為實驗AB相功率因素,RAB為實驗AB相正序合理電阻器,Z·AB為實驗AB相正序特性阻抗。隨后,先后以BC相和CA相為實驗相,能測得Z·BC和Z·CA,則

高壓電力電纜零線火線特性阻抗測算與深入分析

圖3零序特性阻抗測量接線方法

2.2、零序特性阻抗的測量

將路線另一側三相短路故障并接地裝置,本側測量端三相短路故障,單相電開關電源經隔離變壓儀連接,布線見圖3。零序特性阻抗計算方法如下所示:

220kV羅鹿線和天鹿線電纜線均為單控制回路,金屬材料護線套交叉式互連,兩邊接地裝置,等間隔平行線排序,沒有流回線;110kV西羅線電纜線為金屬材料護線套一端立即互連接地裝置,沒有流回線。以上三條電纜線配電線路的正、零序特性阻抗的概念測算值與評測結果見附注。

高壓電力電纜零線火線特性阻抗測算與深入分析

由附注得知:

(1)金屬材料護線套僅在一端互連接地裝置時,電纜線零序企業特性阻抗值約為正、負序企業特性阻抗值的7~10倍。

(2)金屬材料護線套在兩邊互連接地裝置時,電纜線零序企業特性阻抗僅略大正、負序企業特性阻抗值,而輸電線路的X0約為X1的3倍。

(3)金屬材料護線套一端立即互連接地裝置與兩邊互連接地裝置時,電纜線正、負序企業特性阻抗值的差距并不大。

(4)金屬材料護線套一端立即互連接地裝置與兩邊互連接地裝置的電纜線零序企業特性阻抗值相差近十倍。

4、結果

文中根據基礎理論測算和評測方式,對髙壓高壓電力電纜路線零線火線特性阻抗主要參數與金屬材料護線套接地裝置互連方法等領域的相互關系及其各序特性阻抗中間的關聯開展探討深入分析,進而對電纜線路線主要參數的基本規律和特性擁有正確對待和了解,有益于繼電保護裝置設備的恰當整定值,靠譜運作。