[发明专利]单芯电力电缆交叉互联护层感应电流预控方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种预先计算单芯电力电缆交叉互联护层感应电流的方法，并根据计算结果调节电缆的敷设方案达到控制护层感应电流的方法。

背景技术

随着城市的发展，110kV及以上电缆数量的急剧增多，大量单芯电缆的运行所带来的电缆护层感应的问题是我们必须面对的。根据110kV电缆护层的带电测试的统计，电缆护层的感应电压一般都在20伏以下，低于规程规定的50V的标准，而电缆护层电流偏大是比较多的现象，有的线路接近电缆负荷电流的一半。

金属护层的感应电流大，将产生较大的附加损耗，降低线路持续允许载流量，增大电缆线芯运行温度，缩短电缆线路的使用寿命，若电缆终端头、中间头护层与接地电缆的连接不良，还将引起连接处的局部发热，造成电缆故障。因此必须控制感应电流。

为了控制感应电流，对短距离单芯电缆可通过电缆护层一端接地、另一端接保护器的方式以达到限制电缆护层的感应电压，由于不形成回路感应电流也因此得到限制。而长距离单芯电缆往往采用护层交叉互联的方式来降低感应电压，平衡感应电流。

根据相关资料，交叉互联电缆护层的感应电压、感应电流与电缆的负荷电流、电缆的段长、电缆的排列有较大关系。根据理论知识，单芯电缆采用等段长、品字形敷设是最好的方式。但很多时候电缆通道往往无法满足品字形敷设的条件(如比较常见的沟管结合)，由于施工地理条件的原因，电缆段长也无法实现完全等长。另外电缆线路改造工程中，老电缆与新电缆的连接，段长也无法保持一致。这也就造成了投运后电缆护层感应电流偏大的现象。

目前，关于电缆护层感应电流的计算往往参照有关公式按照一种排列方式，计算护层感应电压，进而计算感应电流，而由于现场实际条件的限制，电缆的排列往往不是全线统一的，因此这种方式无法得到准确的计算结果，从而不能判断敷设方案是否合理。

如何预控感应电流，目前常用做法，交叉互联护套一端直接接地，另一端经护层保护器接地，但这样需要增加回流线，增加了成本。

检索发现申请日为2004.12.15，申请号200410066049.3的中国专利公开了一种电力电缆护层感应电流的抑制方法，即选择合适的电感接在电缆护套上，从而平衡护套上的感应电压，抑制感应电流。但采用其方案一方面增加了电气设备，增加了运行的安全风险，另一方面将增加成本。

发明内容

本发明目的就是为了克服上述不足而提供一种对预敷设电缆方案进行计算处理从而调节电缆的排列以达到控制电缆护层感应电流从而避免安全隐患、提高载流量的方法。

为了达到上述发明目的，本发明的技术方案为：1、一种单芯电力电缆交叉互联护层感应电流预控方法，其特征在于：它包括如下步骤：

(a)、建立电缆护套交叉互联换位段回路的等值电路模型：该模型为三根单芯电缆，每根电缆由三小段电缆经两只绝缘中间接头连接而成，电缆的金属护层在绝缘接头处相互交叉互联，且三根电缆的端部与大地相接形成回路，每段电缆上产生的物理参数包括：每段电缆护套的自阻抗Z_Oi；每段电缆线芯感应电流引起的感应电压E_SAi、E_SBi、E_SCi；护层感应电流、大地电流引起的感应电压E_HAi、E_HBi、E_HC，其中i为对应交叉互联的三段电缆的序号，根据每一小段电缆护套上的感应电压的叠加推导出护套总的感应电势，进而得出护套上的感应电流计算公式；

(b)、根据设计并经过通道实际查勘设定初步的电缆敷设方案，统计电缆的排列情况及相对应的电缆长度，按照步骤(a)的感应电流计算公式计算出该具体电缆铺设方案中的护层感应电流大小，若感应电流超过允许范围，则进入步骤(c)；反之，判定该初步方案满足要求；

(c)、调整电缆敷设方案，选取一段排列可调的电缆，将这段电缆分成一种或多种排列的小段，分别设定小段长度及间距，再次根据感应电流计算公式计算调整后的护层感应电流的大小，若感应电流仍超过允许范围或者仍不合适，循环执行步骤(c)，反之，进入步骤(d)；

(d)、按照调整后的电缆排列敷设方案，结合实际情况确定方案的可行性，达到预控感应电流的目的。