隧道敷设高压电缆特征导纳模型及局部放电信号幅值分布特性
2017-05-21陈孝信许永鹏盛戈皞江秀臣
电力自动化设备 2017年7期
陈孝信,钱 勇,许永鹏,盛戈皞,江秀臣
(上海交通大学 电气工程系,上海 200240)
0 引言
局部放电是交联聚乙烯(XLPE)电缆绝缘缺陷的重要表征[1-3]。通过局部放电带电检测或在线监测,可以在正常供电的条件下对XLPE电缆进行状态评估,有助于及时发现电缆早期劣化缺陷,从而提高供电网络可靠性[4-7]。高频电流法是目前常用的电缆局部放电检测方法,其检测频段一般在3~30 MHz之间[8]。110 kV及以上电压等级的XLPE电缆多采用交叉互联的接地方式。高频电流传感器以非接触的方式安装在电缆金属护套或屏蔽层的交叉互联线上,可以感应电缆内局部放电产生的脉冲电流,且不影响电缆系统的正常运行[9-10]。
局部放电信号在三相交叉互联线上的分布可以作为判断局部放电位置和排除外界干扰的重要依据,是近年来的研究热点[11-13]。当前研究主要基于固定的仿真参数或确定的实验环境,未考虑电缆敷设参数的影响。实际上,高压电缆的敷设方式及敷设环境与电缆中脉冲电流的传播有着密不可分的关系,往往会影响局部放电信号的幅值分布,但目前尚未见到相关研究的报道。
为了探讨不同敷设参数下局部放电信号在交叉互联线上的分布特性,有必要从理论上建立电缆系统模型。现有电缆建模手段如ATP(Alternative Transients Program)等仿真软件大多基于Ametani和Dommel的直埋敷设电缆分布参数模型[14-15]。该模型使用Pollaczek公式[16]计算电缆外层与大地的回路阻抗。由于假定导体直接被大地包围,Pollaczek公式并不适用于当前广泛采用的隧道敷设高压电缆系统。……
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