[发明专利]一种高压电缆护层保护器选取的方法及系统

说明书

本申请公开了一种高压电缆护层保护器选取的方法及系统。其中，该方法包括：根据电缆护层的绝缘水平，确定保护器的雷电冲击残压U₁的范围和操作冲击残压U₂的范围；根据电缆护层的工频短时耐受电压U_p，确定保护器的额定电压U_r的范围和额定电压U_r的上限值U_rb；根据电缆故障下护层的最大工频过电压U_fp和保护器的工频电压耐受能力，确定保护器的耐受工频电压值和保护器的时间；根据保护器的额定电压U_r的范围，保护器的工频耐受电压值和时间，保护器的雷电冲击残压U₁的范围和操作冲击残压U₂的范围，确定最终的保护器。

技术领域

本申请涉及输变电技术领域，特别是涉及一种高压电缆护层保护器选取的 方法及系统。

背景技术

为降低电力电缆护层的过电压，通常在电缆护层装设电压限制器，称之为 “保护器”。实际运行中，护层保护器损坏的情况时有发生，而保护器的选择 不当是造成损坏的一个主要原因。护层保护器的主要参数包括：额定电压、工 频电压耐受能力(耐受工频电压的幅值和时间)、冲击残压等。现有的标准(GB 50217-2018电力工程电缆设计标准)中关于保护器参数的选择规定如下：

1、可能最大冲击电流作用下护层电压限制器的残压不得大于电缆护层的冲 击耐压被1.4所除数值；

2、系统短路时产生的最大工频感应过电压作用下，在可能长的故障时间内， 护层电压限制器应能耐受，切除故障时间应按2s计算；

3、可能最大冲击电流累计作用20次后，护层限制器不得损坏。

上述规定存在的问题如下：

1、没有明确最大冲击电流是雷电还是操作冲击，或者是二者兼有。即使是 二者兼有，而保护器对雷电和操作过电压的保护范围是不同的，由于雷电过电 压频率高，保护器的保护范围小，对操作过电压的保护范围大，因此统一采用 系数1.4并不合理。

2、实际应用中护层保护器的产品仅标明了雷电流10kA下的雷电冲击残压， 操作冲击水平不得而知。而实际中，护层保护器多是因为在短路故障这种属于 操作冲击的工况下损坏的，而操作冲击下的电流远小于10kA。此外，除了幅值 大小不同，雷电和操作冲击的试验波形也差异很大，雷电冲击波前时间为 8/20μs，而操作冲击波前时间为30/60μs。因此，需要对二者的参数予以区分。

3、仅说明了保护器应耐受最大工频感应过电压及其持续时间，此时保护器 是安全的，但过高的工频过电压会危及护层绝缘，因此在过高的工频过电压下， 保护器应动作，保护护层的绝缘。

综上分析，现有标准中关于电缆护层保护器的参数选择的规定并不全面， 也不易实施。这也是导致实际运行中电缆护层保护器时常损坏的主要原因之一， 因此，需要进一步明确保护器的参数选择，使保护器的参数选择更加合理。

发明内容

本公开的实施例提供了一种高压电缆护层保护器选取的方法，以至少解决 现有技术中存在的现有标准中关于电缆护层保护器的参数选择的规定并不全 面，也不易实施，导致实际运行中电缆护层保护器时常损坏的主要原因之一的 技术问题。