同相并聯(lián)電纜布置方式優(yōu)化與繼電保護(hù)研究.pdf

1、隨著城市負(fù)荷需求的迅速增長，為降低設(shè)備成本以及受技術(shù)條件的限制，采用同相多根電纜并聯(lián)以實(shí)現(xiàn)線路增容的運(yùn)行方式受到了高度重視，其應(yīng)用日趨增多。然而，當(dāng)采用上述并聯(lián)運(yùn)行方式時(shí)，若敷設(shè)方式不當(dāng)，可能帶來電纜間同相電流分布不均勻度增大、護(hù)套感應(yīng)電壓增加、參數(shù)不對(duì)稱度增高等突出問題，同時(shí)也可能導(dǎo)致繼電保護(hù)性能劣化，危及電纜和電網(wǎng)的運(yùn)行安全。本文結(jié)合工程應(yīng)用需求，重點(diǎn)圍繞同相并聯(lián)電纜運(yùn)行參數(shù)計(jì)算、布置方式優(yōu)化設(shè)計(jì)和繼電保護(hù)性能分析等方面開展了系統(tǒng)的

2、理論和仿真研究工作，本項(xiàng)研究對(duì)保證電纜和電網(wǎng)的安全運(yùn)行，提高供電可靠性具有重要的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。
　　本文根據(jù)同相并聯(lián)電纜的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行特點(diǎn)，分析了同相并聯(lián)電纜電流分布的內(nèi)在機(jī)理及影響因素，建立了其等效電路模型，推導(dǎo)了不同護(hù)套接地方式下的同相并聯(lián)電纜負(fù)荷電流分布和護(hù)套環(huán)流的一般性計(jì)算方法；以電磁感應(yīng)定律為基礎(chǔ)，提出了適用于同相并聯(lián)電纜護(hù)套感應(yīng)電壓的通用性計(jì)算方法；以護(hù)套和芯線各自與大地構(gòu)成的回路為基本分析單元，建立了同相并聯(lián)

3、電纜的序阻抗參數(shù)計(jì)算模型以及參數(shù)對(duì)稱性評(píng)判指標(biāo)。在上述理論研究的基礎(chǔ)上，利用層次分析法，提出了綜合考慮負(fù)荷電流分布、護(hù)套感應(yīng)電壓和線路參數(shù)對(duì)稱性等因素的同相并聯(lián)電纜布置方式優(yōu)化布置的評(píng)價(jià)體系和方法，以利于同相并聯(lián)電纜敷設(shè)方式的優(yōu)化設(shè)計(jì)。結(jié)合實(shí)際應(yīng)用需求，開發(fā)了一套同相并聯(lián)電纜運(yùn)行參數(shù)計(jì)算軟件。該軟件可根據(jù)實(shí)際需要，計(jì)算不同型號(hào)的電力電纜在不同護(hù)套接地方式、不同布置方式和不同回路數(shù)等條件下的序阻抗參數(shù)、參數(shù)對(duì)稱性指標(biāo)、護(hù)套感應(yīng)電壓、電流分

4、布和護(hù)套環(huán)流等關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)。與仿真結(jié)果的對(duì)比分析表明，所開發(fā)的軟件計(jì)算精度高，可較好滿足工程設(shè)計(jì)要求。以應(yīng)用最為廣泛的同相雙回電纜并聯(lián)運(yùn)行為案例，分析了不同護(hù)套接地方式和不同布置方式等因素對(duì)同相并聯(lián)電纜電流分布、護(hù)套環(huán)流、護(hù)套感應(yīng)電壓和參數(shù)對(duì)稱性等問題的影響，并給出了同相雙回并聯(lián)電纜在不同護(hù)套接地方式和幾種典型敷設(shè)條件下的最優(yōu)布置方式，以指導(dǎo)工程實(shí)踐。針對(duì)同相并聯(lián)電纜內(nèi)部短路故障時(shí)，電纜間的內(nèi)部環(huán)流可能對(duì)保護(hù)動(dòng)作性能帶來的不利影響，從理