[发明专利]一种高压单芯电缆护层保护器选用方法

权利要求书

1.一种高压单芯电缆护层保护器选用方法，包括如下步骤：

S100：计算短路故障时电缆护层最大工频过电压U_TOV；

S200：将所述电缆护层最大工频过电压与电缆外护层工频耐受电压比对，若比对结果小于阈值，则执行步骤S300；否则，需要对所述电缆护层最大工频过电压U_TOV进行限制；

S300：根据电缆外护层的雷电冲击绝缘水平和引线压降确定护层保护器的残压U_res及额定电压的上限U_r1，并根据护层保护器的工频耐受时间特性确定其额定电压的下限U_r2，若U_r1＜U_r2，则仍需对所述电缆护层最大工频过电压进行限制；否则，根据护层保护器的额定电压对护层保护器进行选用；

S400：对选用的护层保护器在瞬态冲击时的能量吸收进行校核，若校核不达标，则在护层保护器的额定电压上限和下限所限定的区间内提高护层保护器的额定电压，以满足能量吸收的要求。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，优选的，步骤S100中，采用包括ATP-EMTP和PSCAD-EMTDC在内的任一电磁暂态仿真软件计算短路故障时电缆护层最大工频过电压。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤S200中，通过下式对所述电缆护层最大工频过电压与电缆外护层工频耐受电压进行比对：

其中，U_TOV表示电缆护层最大工频过电压，U_{dc withstand}表示电缆外护层直流耐受电压，表示电缆外护层工频耐受电压，1.15表示裕度系数。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤S200中，对电缆护层最大工频过电压进行限制包括以下任一方式：敷设回流线；降低电缆沿线接地电阻；将护层保护器的接线形式由星形接线改为三角形接线。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤S300中，所述电缆护层保护器的额定电压的下限值U_r2应满足：

其中，T_r2s为护层保护器的工频耐受时间特性曲线2s对应的额定电压倍数。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤S300中，所述护层保护器的残压U_res与引线压降的叠加值E_b不大于电缆外护层的雷电冲击耐受电压值U_LW被1.4所除值，通过下式确认护层保护器的残压U_res的上限及与其成正比的额定电压的上限U_r1，即：

U_r1∝U_res

其中，L_b为引线电感，单位为μH/m；L为引线长度，单位为m；I和τ为分别为冲击电流幅值(取)和波头时间，单位分别为kA和μs；BIL为电缆主绝缘的雷电冲击耐受水平，单位为kV；Z₁为电缆波阻抗，单位为Ω。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤S400中，通过下式校核护层保护器在瞬态冲击时的能量吸收：

其中，U_s为预期护层过电压，单位为kV；T为冲击电流持续时间，取T＝2l/v，单位为ms；l为线路长度，单位为km；v为电缆内波速，单位为km/ms；Z为电缆的波阻抗，单位为Ω。

8.一种计算机设备，包括：

存储器和处理器，其中，

所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的可执行程序；

所述处理器执行所述可执行程序以实现如权利要求1-6任一所述方法。