基于金属护套接地电流高压电缆故障诊断

摘要

随着科学技术的进步，科技给整个电力系统产业带来了翻天地覆的变化，尤其是高压电缆的应用得到了飞速的发展。高压电缆因其具有较好的供电可靠性、对环境卓越的友好性以及供电的美观性等诸多的优点，使其在城市的供电系统中得到了大量的应用。对于110kV电压等级以上的电力电缆，由于其供电的负荷比较大，电流电压的等级比较高，所以高压电缆采用单芯结构。这种特殊的结构就势必会有护套感应电压的出现，由于感应电压的存在，一旦金属护套形成回路，就难以避免的有接地电流流过。
　　文章针对单芯高压电缆的接地电流进行分析研究，分析高压电缆的结构、高压电缆的接地方式，高压电缆感应电压产生的原因以及接地电流的机理。并根据电缆排列方式的不同，建立起不同的金属护套感应电压计算模型。运用ATP-EMTP电磁仿真软件对电缆的交叉互联换相失败故障、交叉互联箱受到破坏、护套损坏、以及各种接地故障进行仿真分析，建立起电缆护套电流计算的数学模型，并将正常情况下护套接地电流的运行情况与发生故障时候的护套接地电流的运行情况进行比较，确立出基于接地电流的高压电流运行情况的评价体系，为高压电缆故障的在线监测、新电缆的架设后的验收以及老旧电缆的改造提供技术依据并提出了基于金属护套接地电流高压电缆在线监测系统的设想。

目录

声明

摘要

1 前言

1．1 研究的目的与意义

1．2 高压电缆供电的优势与不足

1．3 高压电缆故障检测方法研究现状

1．4 本文研究的主要内容

2 高压电缆的结构以及护套接地系统

2．1 高压电缆的结构

2．2 高压电缆金属护套的接地方式

2．2．1 金属护套的接地的主要作用

2．2．2 金属护套接地类型

2．3 高压电缆常见故障

2．3．1 线芯故障

2．3．2 交叉互联箱内故障

2．4 本章小结

3 金属护套接地电流计算模型的建立

3．1 交叉互联接地等效电路的建立

3．2 相关阻抗的确定

3．3 线芯电流产生的感应电压的计算

3．3．1 不同排列方式下的护套感应电压计算公式

3．3．2 算例对比分析

3．4 接地电流与大地漏电流产生的感应电压的计算

3．5 接地电流产生的原因

3．6 接地电流计算模型

3．7 实例分析

3．8 本章小结

4 基于ATP-EMTP高压电缆金属护套接地电流故障仿真

4．1 软件介绍

4．2 ATPDraw程序的应用

4．3 常见故障分析

4．4 仿真模型的建立

4．5 故障的仿真分析

4．6 设计的整体方案

5 基于护套接地电流高压电缆在线监测系统的设想

5．1 设计的整体方案

5．2 系统硬件的设计

5．3 系统软件的设计

5．4 本章小结

6 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文