中壓配電網三芯電纜接地電流的機理與應用.pdf

1、隨著城市電網改造工作的開展和電力電纜應用成本的下降，配網線路的敷設方式逐步由裸線架空型過渡到地下電力電纜。三芯XLPE（交聯(lián)聚乙烯）電力電纜廣泛應用于城市中壓配電網中。電纜線路在實際運行中，由于導電纜芯和金屬護套之間的電磁耦合關系會帶來護套感應電壓問題，對金屬護套采取一定的接地措施后雖然有效的降低了護套感應電壓又會引入新的護套接地電流問題。因為三芯電纜結構和接地方式比較簡單，正常運行時護套感應電壓和接地電流均為零，所以對于電纜護套接地電

2、流的研究，許多文獻將注意力放在單芯電纜金屬護套接地電流的算法和應用上，普遍具有所選模型過于簡單、所考察的條件局限在系統(tǒng)正常運行的缺陷，不能進行接地電流故障特性分析。本文另辟蹊徑，針對中壓配電網三芯電纜線路發(fā)生故障時接地電流的機理與應用展開了研究。
　　在對三芯XLPE電力電纜基本結構及各部分功能、常見電纜線路故障的原因和類型、三芯電纜線路中壓配電網的接地系統(tǒng)（包括中壓配電網中性點接地方式和電纜金屬護套接地方式）等理論基礎知識進行介

3、紹后，本文首先從電力電纜參數(shù)計算入手，由淺入深的演算電纜纜芯、金屬護套的自感、互感公式，從而推導出三芯電纜線路區(qū)外故障時護套感應電壓和感應環(huán)流與纜芯零序電流的關系。其次建立中壓配電網三芯電纜線路區(qū)內單相接地故障時系統(tǒng)零序等效電路，通過網孔電流法推導出短路電流的流向、大地分流系數(shù)，分別揭示了中性點經小電阻接地系統(tǒng)接地電流的故障特征和中性點經消弧線圈接地系統(tǒng)接地電流的分布規(guī)律，并且考慮了不同因素對接地電流故障特征的影響，得到各節(jié)點護套接地電

4、流等于纜芯零序電流的結論。最后通過搭建PSCAD仿真模型，驗證上述對接地電流機理進行理論推導的正確性。
　　在對中壓配電網三芯電纜線路接地電流的機理研究基礎上，利用纜芯零序電流對護套接地電流的吸附特性，得到三芯電纜護套接地電流在中壓配電網中的兩點應用:第一提出了一種基于接地電流的護套接地可靠性監(jiān)測系統(tǒng)，根據接地電流在配電網各段護套上的分布規(guī)則，實現(xiàn)遠方和本地對護套開路點的故障定位，分別從系統(tǒng)原理、實施方法、優(yōu)缺點評價三個層面詳細的