110kV线路感应电势计算
110kV及以上高压电缆线路的接地系统
110kV及以上高压电缆线路的接地系统摘要：电力企业的发展为高压电缆线路接地系统的优化创造了有利条件，但不同接地系统其应用效果不一，因此需要进行更加深入的探讨，从而可有效保证社会用电安全。
对此，本文将对110kv及以上高压电缆线路的接地系统进行分析，并探讨其在应用过程中存在的一些问题及相关优化措施。
关键词：高压电缆；接地系统；应用；措施高压电缆线路接地系统可有效保证电路安全，具有较高的应用价值。
在此过程中，相关技术人员存在一些误区，如，部分技术人员认为在高压电力电缆的铜屏蔽与钢铠之间的接地没有区别，但实际工作过程中，其接地方式需结合具体情况进行具体分析。
此外，电网规模的扩大也要求高压电缆线路具有更高的可靠性。
接地系统可有效防止感应电压对人身安全产生威胁，因此，在电网建设过程中，应当注重接地系统应用的分析。
1高压电力电缆接地系统概述当电流通过导体时，导体周围会产生感应电压，这一感应电压会影响电路可靠性，因此，在搭建高压电力电缆时，会采取一定的屏蔽措施。
接地系统的应用原理为通过铜网或者钢铠等金属形成一个屏蔽系统，保护电缆运行。
但接地系统在安装及设计上需要注意一系列问题，才能保证其应用效果。
目前，高压电力电缆接地主要包括金属护套一点接地、金属护套两端接地、金属护套两端接地、敷设“三七开”回流线及电缆换位，金属护套交叉互联等五种方式，应用场景不同，接地施工方式也不同[1]。
因此，相关人员应当提升自身素质，为电网可靠性发展提供技术支撑。
2电缆接地系统应用特点2.1金属护套一点接地金属护套一点接地系统中感应电压会随着电缆长度的增长而增加，因而常用于短电缆线路，在应用过程中，基本上不产生环流。
此外，在安装过程中，在无安全措施的情况下，需保证其另一端感应电压小于50v，如超过50v，则需设置绝缘接头。
尤其是在电路短路时，过高的过电压会损坏护层绝缘，因此，为避免此类现象影响接地系统应用性能，需在未接地端安装保护器。
110kV电力电缆感应电压分析及控制
110kV电力电缆感应电压分析及控制城市要发展，电力要先行。
随着生产力的发展、城市化进程的加快，生产生活对供电可靠性的要求越来越高。
电力电缆由于其占地省、供电可靠、有利于美化城市等诸多优点，在电力系统中占比越来越大，很多城市电缆化率越来越高，有些城市甚至实现了全电缆线路供，电力电缆的可靠运行直接影响整个电网的可靠供电。
110kV电力电缆由于其电压等级较高，且为了便于运输和现场施工，一般采用单芯电缆，单芯电缆由于其结构特点，投入运行后其金属护套上会产生感应电压，本文主要就110kV电缆感应电压产生的原理及金属护套的接地方式进行分析讨论。
标签：110kV电缆;感应电压;接地方式单芯是指在一个绝缘层内只有一路导体。
当电压超过35kV时，大多数采用单芯电缆，它的线芯与金属屏蔽层的关系，可看作一个变压器的初级绕组中线圈与铁芯的关系。
当单芯电缆线芯通过电流时就会有磁力线交链铝包或金属屏蔽层，使它的两端出现感应电压。
因单芯电缆金属护层与芯线中交流电流产生的磁力线相铰链，使其两端出现较高的感应电压，因此要求护层有良好的绝缘，同时要求电缆金属护套接地可靠。
当单芯电缆过马路或者是过墙时应穿管保护，应用的这种保护管应该是非磁性材料的金属管或非金属管。
一、110kV电力电缆在运行中的感应电压110kV电力电缆在三相交流电网中运行时，当电缆导体中有电流通过时，导体电流产生的一部分磁通与金属护套相交链，与导体平行的金属护套中必然产生纵向感应电压，产生的感应电压数值与电缆排列中心距离和金属护套平均半径之比的对数成正比，并且与导体负荷电流，频率以及电缆的长度成正比。
在等边三角形排列的线路中，三相感应电压相等;在水平排列线路中，边相的感应电压较中相感应电压高。
在实际的运行过程中，如果把110kV电力电缆两端金属护套直接接地，护套中的感应电压将产生以大地为回路的循环电流，此电流大小与电缆线芯中负荷电流大小密切相关，同时，还与间距等因素有关。
对110kV及以上高压电缆线路的接地系统分析
对110kV及以上高压电缆线路的接地系统分析摘要：本文作者通过实际工作中总结与积累经验，主要针对110kv及以上高压电缆的接地的重要性，并通过分析高压电缆接地的要求、方式和采取的措施等。
关键词：高压电缆接地电流电缆接地方式一、前言:经过十几年高压电力电缆施工我们积累了相当一部分的经验，本文综合各类文献并结合工程实际，意图对110kv及以上高压电缆的接地就重要性等方面进行探索。
二、高压电力电缆接地分析当导体内通过电流时会在其周围产生感应电压，对于在发电厂、变电所等用于低压及二次系统控制的电缆，为了防止继电保护装置误动以保证保护装置可靠性以外，也防止控制电缆屏蔽因感应电压而导致保护装置损坏，所以均采取带屏蔽铜网的电缆，并对屏蔽接地有着非常严格的规定；并且要求电缆支架等都要求接地以防止感应电压危及人身安全；而高压电力电缆同样存在这样的问题，本文将针对高压电力电缆在施工及运行中遇到的的一系列敷衍出的问题进行讨论：首先是敷设时的机械保护（电缆抗弯、防水、防火、腐蚀——采取铝、铜等金属外护套）→其次运行中线芯电流（在金属护套上形成1∶1的单匝变压器产生感应电动势——危害人身安全及电气设备运行经济性、可靠性等，采取外屏蔽接地）→接地电流或环流→各种接地方式的解决方法。
为了尽可能减少护套环流我们可以采取多种金属护套的连接与接地方式，这是我要着重讨论的问题。
高压电缆线路的接地方式有下列几种：.金属护套一点接地（一端或中点）：无环流，感应电压与电缆长度成正比，短电缆线路常用；⑵. 金属护套两端接地：有环流，感应电压为零，但影响载流量，轻负荷电缆线路常用；⑶. 金属护套交叉换位连接：两端接地，中间用绝缘接头将护层交叉换位连接，无环流，感应电压与电缆长度成正比，但可以限制在允许的范围内，长电缆线路常用。
⑷.电缆换位，金属护套交叉互联：要求测得电缆金属感应电压必须是小于50v为前提，如果不是的话，必须进行相应的检查，是否是电缆的原因还是由于电缆的长度太长而造成的，还是其他原因造成的，如果是长度的原因（一般要求在500～800m的范围具体看测试结果），应相应调整其长度，比如说一组交叉互联加一组接地（一段接地）或其他方式。
感应电动势计算
感应电动势计算感应电动势是指磁场变化时，在闭合电路中产生的电动势。
它由法拉第电磁感应定律描述，该定律指出：当闭合电路内的磁链发生变化时，产生的感应电动势等于该磁链变化速率的负值乘以电路上的每单位匝数。
要计算感应电动势，可以根据以下公式进行推导：ε = -N * dφ/dt其中ε表示感应电动势，N表示电路中的匝数，dφ/dt表示磁链变化速率。
这个公式告诉我们，感应电动势的大小取决于磁链变化速率和电路中的匝数。
为了更好地理解这个公式，我们可以通过一个例子来进行计算。
假设有一个匝数为N的电路，在时间t0时，与该电路相连的磁场的磁链为φ0。
在时间t1时，与该电路相连的磁场的磁链为φ1。
那么在时间段(t0, t1)内，磁链的变化量为dφ = φ1 - φ0，时间的变化量为dt = t1 - t0。
根据公式，感应电动势ε等于磁链变化速率的负值乘以电路上的每单位匝数。
因此，我们可以将公式改写为：ε = -dφ/dt * N现在，我们可以根据具体的数值计算感应电动势。
例如，假设磁链的变化量为dφ = 5 Wb，时间的变化量为dt = 2 s，电路中的匝数为N = 10。
我们可以得到：ε = -5 Wb / 2 s * 10 = -25 V因此，在这个例子中，感应电动势的大小为25 V。
需要注意的是，感应电动势可以是正值或负值，取决于磁链的变化方向。
如果磁链增加，感应电动势将具有相反的方向，反之亦然。
在实际应用中，感应电动势在电磁感应装置中起着重要作用，比如发电机和变压器。
通过不同的磁场变化方式和电路设计，可以利用感应电动势来产生电能或改变电压等。
总结起来，感应电动势是指在闭合电路中由磁链变化产生的电动势。
根据法拉第电磁感应定律，我们可以计算出感应电动势的大小。
通过了解和应用感应电动势，我们可以更好地理解电磁感应的原理，以及其在各种电器设备中的应用。
110kv架空线路分布式参数
110kv架空线路分布式参数110kV架空线路是一种常见的输电方式，广泛应用于电力系统中。
它由一系列的电杆和导线组成，用于将电能从发电厂输送到各个用电点。
在这篇文章中，我们将讨论110kV架空线路的分布式参数。
首先，让我们了解一下什么是分布式参数。
在电力系统中，分布式参数是指描述线路特性的一组参数，包括电阻、电感和电容。
这些参数与线路的物理特性密切相关，对于正确设计和运行电力系统非常重要。
110kV架空线路的分布式参数主要包括以下几个方面。
首先是电阻。
电阻是导线本身的特性，与导线的材料和截面积有关。
在110kV架空线路中，通常使用铝合金导线，其电阻较小。
电阻会导致线路的功耗和损耗，因此需要合理选择导线的材料和截面积，以降低功耗和损耗。
其次是电感。
电感是指导线周围的磁场对电流变化的响应。
在110kV架空线路中，由于导线长度较长，电感较大。
电感会导致电流变化时产生感应电动势，从而影响线路的传输特性。
因此，在设计110kV架空线路时，需要考虑电感对线路的影响，并采取相应的措施进行补偿和调节。
最后是电容。
电容是指导线之间或导线与地之间的电场储能特性。
在110kV架空线路中，由于导线之间的距离较近，电容较大。
电容会导致电压变化时产生电流泄漏，从而影响线路的传输效率。
因此，在设计110kV架空线路时，需要合理安排导线之间的距离，并采取适当的措施减少电容对线路的影响。
除了上述分布式参数外，还有一些其他因素也会影响110kV架空线路的性能。
例如，温度、湿度、风速等环境因素都会对线路的传输特性产生影响。
此外，线路的长度、支撑结构、绝缘子等也会对线路的性能产生影响。
为了确保110kV架空线路的安全运行和高效传输，需要进行详细的工程设计和计算。
在设计过程中，需要考虑以上提到的分布式参数和其他相关因素，并进行合理的选择和调整。
同时，在运行过程中也需要定期检查和维护线路，以保证其良好的工作状态。
总之，110kV架空线路是一种重要的输电方式，在电力系统中发挥着重要作用。
平滑铝护套高压电缆的性能研究
５ ０
１０４ ２
０ ２５
９４ ２
２０２１ 年第 ２ 期
Ｗｉｒｅ ＆ Ｃａｂｌｅ
敷设环境
２ １ 载流性能对比
{
Ｒ［Ｔ１ ＋ ｎ（１ ＋ λ１ ）Ｔ２ ＋ ｎ（１ ＋ λ１ ＋ λ２ ）（Ｔ３ ＋ Ｔ４ ）］
敷设方式
分相平行
铝护套类型 载流量 ／ Ａ 载流量变化
皱纹铝护套
间距 ２５０ ｍｍ 排列平滑铝护套
ｂｅｎｄｉｎｇ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｔｗｏ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｃａｂｌｅ ｐｒｏｄｕｃｔｓ， ｃｏｒｒｕｇａｔｅｄ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｓｈｅａｔｈ ａｎｄ ｓｍｏｏｔｈ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｓｈｅａｔｈ， ａｒｅ
ｓｔｕｄｉｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｄｏｍｅｓｔｉｃ ｈｉｇｈ⁃ｖｏｌｔａｇｅ ｃａｂｌｅ ｓｙｓｔｅｍ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ
பைடு நூலகம்
因半导电缓冲层结构不一致，受绝缘层、半导电
缓冲阻水带及气隙综合影响，两种金属护套结构的
导体和金属护套之间热阻 Ｔ１ 一定会产生变化 ［３⁃５］ ，
按照 ＩＥＣ ６０２８７—２００６ ［２］ 标准统一取绝缘材料的热
阻系数 ３ ５ Ｋ·ｍ ／ Ｗ 进行计算显然不能体现出不同
结构的差异。为重点研究两种铝护套结构的载流量
１ ７ × １０ ６ Ｊ ／ Ｋ·ｍ ３ ；ρ ２ 及 ρ ３ 为铝护套内外媒质热阻，
分别取 ４ ２５ Ｋ·ｍ ／ Ｗ 和６ Ｋ·ｍ ／ Ｗ；σ １ 为铝护套比
热，取 ２ ５ × １０ ６ Ｊ ／ Ｋ·ｍ ３ ；Ｆ 为热接触因数，因铝护套
与外护套完全紧粘，取 ０ ９；Ｋ 为取决于载流体材料
110 kV电缆单端接地护层感应电压的计算与仿真
110 kV电缆单端接地护层感应电压的计算与仿真胡振兴;肖静;丁唯;王旭;罗晓康;彭勇【摘要】高压单芯电缆运行电流会在电缆金属护层上产生感应电压.当电缆线路发生短路时,高幅度的短路电流在金属护层上产生感应电压可能威胁电缆外绝缘.因此,对110 kV电缆发生单相接故障时故障相和非故障相护层上的感应电压进行计算和仿真.当电缆发生单相接地故障时,电缆护层上的感应电压幅值超过10 kV.随着电缆长度的增长,感应电压幅度逐渐增大,但是故障相护层感应电压幅值相对非故障相增长得多.加回流线后,电缆护层上的感应电压幅值明显降低,减小幅度超过30％.对单相接地故障后的电缆金属护层的感应电压进行ATP-EMTP仿真计算,结果表明,当接地电流全部以大地为回路和接地电流一部分以大地为回路另一部分以护套或回流线为回路时,两种情况下A、B、C三相护层感应电压仿真与计算结果误差均在4％之内,验证了仿真模型的准确性.【期刊名称】《通信电源技术》【年(卷),期】2019(036)001【总页数】5页(P233-237)【关键词】110kV电缆;护层感应电压;单相接地;ATP-EMTP【作者】胡振兴;肖静;丁唯;王旭;罗晓康;彭勇【作者单位】中国电力工程顾问集团西南电力设计院有限公司,四川成都 610021;中国电力工程顾问集团西南电力设计院有限公司,四川成都 610021;中国电力工程顾问集团西南电力设计院有限公司,四川成都 610021;武汉大学电气工程学院,湖北武汉 430072;中国电力工程顾问集团西南电力设计院有限公司,四川成都 610021;中国电力工程顾问集团西南电力设计院有限公司,四川成都 610021【正文语种】中文0 引言随着城市建设规模和标准的不断提高，城市枢纽变电站的进出线电缆化程度越来越高，高电压等级的电力电缆被大量采用。
110 kV电力电缆常用单芯电缆，但单芯电缆在使用中若发生短路，将在电缆护层上产生感应过电压，威胁电缆的外绝缘[1-3]。
电缆感应电动势
第三节金属屏蔽层(护套)感应电动势及限制措施一、电缆金属护套感应电动势 电缆在交流电压下运行时，线芯中通过的交变电流必然会在周围产生交变的磁场。
磁场 产生的磁链不仅和线芯相链，也与金属护套(金属屏蔽层或铠装层)相链，会在金属护套上产生感应电动势。
对于中低压XIPE 三芯电缆，三相金属屏蔽层相互接触，当三相电缆线芯流过平衡电流时，金属屏蔽层和铠装层上的感应电动势叠加为零。
如果流过不平衡电流，则会出现感应电压。
而对于单芯高压电缆，每相之间敷设中存在一定距离，感应电动势不能抵消，在金属护套中存在感应电动势，感应电动势有时过大会危及人身和设备安全，GB50217—2007《电力工程电缆设计规范》中规定，交流单芯电力电缆线路的正常感应电动势最大值应满足下列规定：未采取能有效防止人员任意接触金属层的安全措施时，不得大于50V ；除上述情况外，不得大于300V 。
若两端金属护套都直接接地，金属护套中电动势将形成以大地为回路的循环电流，这就在金属护套中产生电能损耗，并影响电缆线路输送容量。
先分析单相电路电缆，图2—8所示为由两根单芯电缆组成的单相回路。
如S D 表示电缆护套平均直径，根据式(2—25)，两电缆导体对单位长度(m)金属护套的工作电感为sL =7102ln 2-⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛S D S (mH /)(2—48)7102ln 2j j -•••⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-=S S SO D S I I L E ωω (V ／m) (2—49)则 7102ln2-⨯=SSO D SE ω (V ／m) (2—50) 在三相电路中，如图2-9所示，由三根单芯电缆组成三相回路，且1•I +2•I +3•I =01S L =1331221111••••++I I M I M I L S S S (H ／m)2S L =2332222112••••++I I M I L I M S S S (H ／m)3S L =3333223113••••++I I L I M I M S S S (H ／m)711221101ln 2-⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛==S M M S S (H ／m) 731331101ln 2-⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛==S M M S S (H ／m) 722332101ln 2-⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛==S M M S S (H ／m) 7332211102/1ln 2-⨯⎪⎪⎭⎫⎝⎛===s S S S D L L L (H ／m)则各相金属护套感应电动势分别为••-=111j I L E S o S ω (V ／m) (2—51) ••-=222j I L E S o S ω (V ／m) (2—52) ••-=333j I L E S o S ω (V ／m) (2—53)计及 1•I +2•I +3•I =0，对式(2—51)进行整理得••-=111j I L E S o S ω=ωj -1331221111••••++I I M I M I L S S S 1•I=ωj -⎪⎭⎫⎝⎛++•••331221111I M I M I L S S S=ωj -⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫⎝⎛--+••••3313121111I M I I M I L S S S=ωj -()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡---••3312112111I M M I M L S S S S=ωj -⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⎪⎪⎭⎫⎝⎛-⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛•-•-371317110ln 2102ln 2I S S I D S S =ω1I j -•271102ln -⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛S D S +j23•I 71310ln -⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛S S =a 311I j I j -X X ••+ (V ／m) 同理可得=•o S E 23311I j I j -X X ••+ (V ／m) =•o S E 3b 133I j I j -X X ••+ (V ／m) 其中 711102ln2-⨯=SD S X ω (Ω／m) 723102ln2-⨯=SD S X ω (Ω／m) 73a 102ln2-⨯=SD S X ω (Ω／m) 712b 10ln2-⨯=S S X ω (Ω／m) 若三根电缆呈等边三角形排列时，如图2—10所示，S S S S ===321，则7321102ln 2-⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛====S S D S X X X X ω (Ω／m)0b a ==X X金属护套中单位长度感应电动势分别为S o S X I E ••-=11j (V ／m) S o S X I E ••-=22j (V ／m) S o S X I E ••-=33j (V ／m)又因为I I I I ===321,所以o o o o E E E E s s3s2sl ====7102ln 2-⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=S S D S I IX ω (V ／m) (2—54)与单相电路相同。
分析110kV电力电缆感应电压产生原理及控制方法
分析110kV电力电缆感应电压产生原理及控制方法摘要：随着近些年城市化进程的快速推进，110kV电力电缆线路已经逐渐的取代了架空线路成为了城市化建设中最为重要的输电方式。
但是随着电缆的质量控制不严以及使用量的逐渐增加，运行中以及新建电缆都会出现某些方面的问题，对于电力电缆的安全运行造成了隐患，严重情况下会引发电缆线路故障。
所以本文对110kV电力电缆感应电压产生原理及控制方法进行分。
这对于进一步推动城市化建设具有非常现实的意义。
关键词：110kV电力电缆；感应电压；产生园林；控制方法引言随着城市建设规模和标准的不断提高，城市枢纽变电站的入口电缆化程度越来越高，高压级电源线大量采用。
110kv电源线通常使用单核电缆，但如果单核电缆在使用过程中短路，电缆保护层会发生感应过电压，从而威胁电缆的外部绝缘。
1 110kv感应电压的来源人们认为直接接触高压电是触电的唯一方式，当工作人员没有直接接触高压线路却发生了触电事故，人们对此感到十分疑惑，实际上，这属于人们的错误认识[1]。
对城市附近的供电线路而言更是如此，首先，城市车站附近存在大量的高压配电装置，致使这部分区域存在较大的电场，存在于这部分区域的导体可能会发生静电感应，从而导致感应电压。
当工作人员停电检查高压配电装置时，会有一部分感应电流将人体作为导体流入大地，致使人体在停电的情况下受到电流的伤害。
众所周知，电流如果在闭合电路中运行，当电路中的磁通量发生改变时，会导致闭合电路存在感应电流，感应电压会随之出现，如果感应电压不超过35V，则不会对人体造成伤害；但是，感应电属于哪种性质，与普通电流存在什么关系，都是人们需要考虑的事情。
为明确感应电压这一概念，应将静电感应概念作为依据。
静电感应指一个带电体靠近不带电导体时，由于电荷相互作用的影响，会重新分布导体中的电荷，导致导体中的异电荷受到带电体的影响并被其吸引，而导体中的部分正电荷会与带电体中的正电荷产生排斥反应，继而逃离到距离带电体较远的地方，这种情况就是静电感应。
110KV电网保护的设计及整定计算
绪论一.电网继电保护的原则电网继电保护的选择原则是:首先满足继电保护的四项基本要求,即选择性、速动性、灵敏性、可靠性。
然后，根据各类保护的工作原理、性能并结合电网的电压等级、网络结构及接线方式等特点进行选择，使它们能有机的配合起来，构成完善的电网保护。
如果电网保护得不合理，继电保护不仅不能保证电力系统的安全稳定运行，反而成为系统不能安全稳定运行的因素。
所以，配置合理的保护方案是十分重要的。
在选择具体电网的继电保护装置时，在满足保护四项基本要求的前提下，应力求采用简单的保护装置。
只有在采用简单的保护不能满足要求时，才考虑采用较为复杂的保护。
因为，复杂的保护不仅价格昂贵，运行维护和调试复杂，而且更主要的是复杂保护所需要元件多、接线复杂，这就增加了保护装置本身故障的机率，从而降低了可靠性。
保护装置的动作应有选择性，应保证只切除距离故障点最近的断路器，使停电范围控制在最小范围。
保护装置的灵敏度，必须满足DL400—91《继电保护和安全自动装置技术规范》的规定。
当简单的保护不能满足灵敏度要求时，就必须采用具有更高灵敏度的保护。
二.电网继电保护整定计算的原则合理的选择电网继电保护的定值，并经常保持它们相互之间协调配合的关系，以便在发生故障时按预定要求快速而有选择性地切除故障，这是保证电力系统安全运行的必要条件。
在设计阶段，应进行必要整定计算，用以检验继电保护配置是否符合规程，是否满足系统运行要求，并应确定各保护装置的技术参数要求。
在确定电网继电保护的定值时，应遵守以下基本原则：（1）逐级配合原则（2）灵敏系数校验原则（3）时限级差的选择原则（4）短路计算原则（5）运行方式的确定原则三.整定计算运行方式的选择选择系统运行方式时，计算运行方式的确定十分重要。
它关系到所选定的保护方式是否经济合理、简单可靠，并能满足系统今后发展的需要。
计算运行方式一般的选定原则：最大运行方式：电力系统中所有元件全部投入运行，选定的接地中心点全部接地。
高压单芯电缆感应电压及电流的消除方法
高压单芯电缆感应电压及电流的消除方法张伟（唐山三友硅业有限责任公司技术中心河北唐山063000）摘要：本文主要阐述了在化工类工厂供电敷设35kV和10kV单芯电力电缆过程中感应电压、电流的产生原因及几种具体的消除方法。
关键词：高压单芯电缆，感应电压及电流，敷设及金属保护层接地方法随着石油化工企业规模越来越大，企业的供电电压等级也越来越高，故35KV、10KV 供电线路采用电缆在桥架中敷设的方式越来越广泛，由于很多施工人员对于电力电缆的施工要求及相关标准并不十分清楚，本文主要分析了35kV、10kV单芯电缆在敷设过程中经常遇到感应电压及电流的消除问题，并阐述了不同情况下几种具体的解决方案。
1、单芯电缆感应电压产生原因当单芯电缆线芯流过交变电流时，交变电流的周围必然产生交变磁场，形成与电缆回路相交联的磁通，也必然与电缆的金属护套相交联，所以当采用单芯电缆，它的线芯与金属屏蔽层的关系，可看作一个变压器的初级绕组中线圈与铁芯的关系。
当单芯电缆线芯通过电流时就会有磁力线交链铝包或金属屏蔽层，使它的两端出现感应电压。
2、根据规范探究消除感应电压的方法分析根据GB50217-2007电力工程电缆设计规范4.1.10、4.1.11条交流系统单芯电力电缆金属层接地方式的选择，应符合下列规定：4.1.10 交流单芯电力电缆的金属层上任一点非直接接地处的正常感应电势计算，宜符合本规范附录F的规定。
电缆线路的正常感应电势最大值应满足下列规定：1.未采取能有效防止人员任意接触金属层的安全措施时，不得大于50V。
2.除上述情况外，不得大于300V。
4.1.11①线路不长，且能满足本规范第4.1.10条要求时，应采取在线路一端或中央部位单点直接接地（图4.1.11－1）。
②线路较长，单点直接接地方式无法满足本规范第4.1.10条的要求时，水下电缆、35kV 及以下电缆或输送容量较小的35kV及以上电缆，可采取在线路两端直接接地（图4.1.11－2）。
110KV线路光纤差动保护CT伏安特性及10%误差曲线范本
励磁电流I0(A,实测) 电压U2(V,实测) 内阻R2(Ω ,实测) 漏坑Z2=1.5*R2(Ω) 电势E0=U2-I0*Z2(V ) CT允许总负载阻抗 Zfh=E0/(9*I0) (Ω ) CT允许二次负载阻抗 ZL=Zfh-Z2(Ω) A B C A相 A相 A B C A B C A B C 0.1 357.1 356.7 358.1 0.538 0.807 357.02 356.62 358.02 396.69 396.24 397.80 395.88 395.45 397.00 0.2 5120 0.899 √ √ √ 0.5 400.1 399.3 398.3 1 415.9 414.9 415.4 2.0 426.4 425.2 427.3
注意 备注
m值有大于故障电流倍数的点,此点以后的点不作CT是否合 格的判据(右侧)
提示
在所测范围内合格
1、和顺变110KV母线最大短路容量、接地电流根据《南电调2011调试2号》给出
结论：根据实际短路电流计算，可满足现场需要。
ห้องสมุดไป่ตู้
110KV故和线131光纤差动保护CT伏安特性及10%误差检验
伏安特性曲线
试验电压Vo(V)
允许二次负载(Ω )
0
1
2
4
6
8 10 12 14 16 18 20
故障电流与CT额定电流倍数(m)
励磁电流Io(A)
A B C
A B C
注：此表格为自动计算，彩色部份需填入现场实测数据!! 结论部份根据实际情况文字描述。
465 460 455 450 445 440 435 430 425 420 415 410 405 400 395 390 385 380 375 370 365 360 355 0 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
感应电动势计算公式
感应电动势计算公式
感应电动势公式：E=n*ΔΦ/Δt，E：感应电动势(V)，n：感应线圈匝数，ΔΦ/Δt：磁通量的变化率。
感应电动势是在电磁感应现象里面既然闭合电路里有感应电流，那么这个电路中也必定有电动势，在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势。
不论电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就产生感应电动势，产生感应电动势是电磁感应现象的本质。
磁通量是否变化是电磁感应的根本原因。
若磁通量变化了，电路中就会产生感应电动势，再若电路又是闭合的，电路中将会有感应电流。
产生感应电流只不过是一个现象，它表示电路中在输送着电能；而产生感应电动势才是电磁感应现象的本质，它表示电路已经具备了随时输出电能的能力。
在磁通量变化△φ相同时，所用的时间△t越大，即磁通量变化越慢,感应电动势E越小；反之，△t越小，即磁通量变化越快，感应电动势E越大。
在变化时间△t相同时，变化量△φ越大，表明磁通量变化越快，感应电动势E越大；反之，变化量△φ越小，表明磁通量变化越慢，感应电动势E越小。
110kV线路感应电势计算
110kV-1x300mm2铜芯电缆金属护套感应电势计算U：感应电势；I：载流量；X：单位长度电抗；L：电缆长度Xm：两边电缆单位长度电抗；Xs：中间电缆单位长度电抗一、1500米长电缆感应电势（总长）1、敷设方式：平行敷设、在空气中2、电缆近似外径（Ds）：Φ90mm；相邻电缆中心距离S：120mm3、电缆额定载流量：750 A计算：1、两边电缆金属护套的感应电势注：式中 Xm=2ω（ln2）x 10-7（Ω/m）， Xs= 2ω（ln 2SDs）x 10-7（Ω/m）ω=2πf，f= 50 HzU = I X L= 750 x x 1500 = 102.9 V2、中间电缆金属护套的感应电势U = I Xs L= 750 x 2ω x ln 212090xx 10-7x 1500= 69.3 V二、750米长电缆感应电势（接地处理后单段电缆长）1、敷设方式：平行敷设在空气中2、电缆近似外径：Φ90mm；相间距离：120mm3、电缆额定载流量：750 A计算：1、两边电缆金属护套的感应电势U = I X L= 750=51.45V2、中间电缆金属护套的感应电势U = I X L= 750 x 2ω x ln 212090xx 10-7x 750= 34.65 V因此不采取配置方案中的接地方式，感应电势将会危及人身安全；尤其是在线路发生短路故障、遭受操作过电压或雷电冲击时，屏蔽上会形成很高的感应电压，远远大于计算值，甚至可能击穿护套绝缘。
如果金属屏蔽两端同时接地将使屏蔽线路形成闭合回路，屏蔽中将产生环形电流，电缆正常运行时将产生很大的环流损耗，使电缆发热，影响电缆的载流量，减短电缆的使用寿命，甚至有可能烧穿电缆。
（参考书：西安交通大学编《电气绝缘结构设计原理》）110kV-1x300mm2电缆线路（L=1500m）接地方案。
110kV变电站电气设计-具体公式计算过程
110kV变电站电气设计（按电力规范设计、包含电气参数详细选择及计算过程）XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXxxx年xx月 XXXXX目录1 概述 (2)1.1设计依据 (2)1.2建设规模 (2)1.3技术特性 (2)1.4设计范围 (3)2 电力系统方案 (3)2.1负荷需求及分析 (3)2.2变压器的容量、台数及型式的选择 (4)2.3变电站接入电网方案 (6)3 电气设计 (8)3.1电气主接线方案 (8)3.2短路电流计算及导体、主要电气设备选择及校验 (9)3.3电气总平面布置 (18)3.4绝缘配合及过电压保护和接地 (19)3.5直击雷保护 (21)3.6接地方案 (22)1概述1.1设计依据GB 50059-2011 35kV～110kV变电站设计规范GB 50060-2008 3～110kV高压配电装置设计规范GB/T 50065-2011 交流电气装置的接地设计规范GB 50227-2008 并联电容器装置设计规范GB 50229-2006 火力发电厂与变电站设计防火规范GB 50016-2014 建筑设计防火规范DL 5056-2007 变电站总布置设计技术规程DL/T 5103-2012 35kV-220kV无人值班变电站设计技术规程DL/T 5222-2005 导体和电器选择设计技术规定DL/T 5352-2006 高压配电装置设计技术规程DL/T 620-1997 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合DL 5027-2015 电力设备典型消防规程1.2建设规模1.3技术特性设计方案技术特点详见表1.3-2 。
表1.3-2 主要技术特点1.4设计范围本工程设计范围为变电站围墙内的电气设计，土建、通信、给排水及消防等全部不包括在本设计范围内。
2电力系统方案2.1负荷需求及分析电力负荷需求详见下表2.1-1、2.1-2。
（1）35kV侧负荷表 2.1-1 电力负荷需求表单位：MW（2）10kV侧负荷表 2.1-2 电力负荷需求表单位：MW从负荷需求表可知，35kV最大负荷为20MW，10kV最大负荷为14MW，总负荷为34MW。
110kV计算方法
SF9-31500/110/11双绕组空载调压电力变压器设计计算摘要本文主要介绍了电力变压器的发展历史，并且针对SF9-31500/110/11双绕组空载调压电力变压器进行了简单的电磁计算和设计，其中计算部分包括：变压器的电路计算、变压器的磁路计算、变压器的漏磁效应、变压器短路阻抗计算、变压器的绝缘、变压器温升计算、变压器电动力计算、变压器整体重量计算等。
最后的运算结果符合国家标准，完成了变压器的整体计算。
与此同时简单研究了提高110千伏电力变压器抗短路能力的措施，其中包括设计和工艺：机械强度的校核；铁心的垂直度的控制；对导线的材质的要求，抗拉强度控制；围板搭装前的处理，控制套装时各线圈之间的间隙等。
其中主要强调了提高绕阻抗短路能力的措施，包括：绝缘件制造方面，绕组干燥处理关键词双绕组；电力变压器；短路目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 我国电力变压器发展及发展趋势 (1)1.2 变压器计算的一般程序 (1)1.3 本课题的目的和意义 (4)第2章电力变压器设计计算 (5)2.1 技术条件 (5)2.2 额定电压电流计算 (5)2.2.1 高低压线圈相电压计算 (5)2.2.2 高低压线圈电流计算 (5)2.3 变压器的电磁路计算 (6)2.3.1 铁心的确定 (6)2.3.2 线圈匝数计算 (6)2.3.3 电压比校核 (7)2.3.4 线段排列及计算 (7)2.3.5 导线选取 (8)2.3.6 线圈计算 (8)2.3.7 铁芯中心距的计算 (9)2.3.8 窗高的计算 (10)2.4 阻抗电压的计算 (10)2.5 导线重量和电阻阻值的计算 (11)2.5.1 导线长度的计算 (11)2.5.2 导线电阻阻值的计算 (12)2.5.3 导线重量的计算 (12)2.6 负载损耗的计算 (12)2.6.1 电阻损耗 (12)2.6.2 涡流损耗 (13)2.6.3 杂散损耗 (13)2.6.4 引线损耗 (14)2.7 空载损耗和空载电流的计算 (14)2.7.1 铁芯硅钢片总重 (14)2.7.2 空载损耗的计算 (14)2.7.3 空载电流的计算 (14)2.8 温升计算 (15)2.8.1 线圈对油的温升计算 (15)2.8.2 油箱尺寸的计算 (16)2.8.3 油对空气的温升计算 (16)2.9 短路电动力的计算 (17)2.9.1 安匝分布的计算 (17)2.9.2 漏磁计算 (17)2.9.3 短路电流稳定值倍数 (18)2.9.4 不平衡安匝漏磁组所产生的总轴向力 (18)2.9.5 线圈导线应力计算 (18)2.10 变压器重量的计算 (19)2.10.1 总油重量的计算 (19)2.10.2 器身重量 (20)2.10.3 油箱重量 (20)2.10.4 附件重量计算 (20)2.10.5 总重量计算 (20)2.11 本章小结 (20)第3章提高110kV电力变压器抗短路能力的措施 (21)3.1 研究意义 (21)3.2 提高变压器抗短路能力的方法与措施 (21)3.2.1 提高变压器抗短路能力在设计上采取的措施 (21)3.2.2 提高变压器抗短路能力工艺上采取的措施 (23)3.3 本章小结 (25)结束语 (26)第1章绪论1.1我国电力变压器发展及发展趋势电力变压器发明与十九世纪末，它为现代远距离恒定电压电流东电系统的发展奠定了基础。
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110kV-1x300mm2铜芯电缆金属护套感应电势计算U：感应电势；I：载流量；X：单位长度电抗；L：电缆长度Xm：两边电缆单位长度电抗；Xs：中间电缆单位长度电抗
一、1500米长电缆感应电势（总长）
1、敷设方式：平行敷设、在空气中
2、电缆近似外径（Ds）：Φ90mm；相邻电缆中心距离S：120mm
3、电缆额定载流量：750 A
计算：1、两边电缆金属护套的感应电势
注：式中 Xm=2ω（ln2）x 10-7（Ω/m）， Xs= 2ω（ln 2S
Ds
）x 10-7（Ω/m）
ω=2πf，f= 50 Hz
U = I X L= 750 x x 1500 = 102.9 V
2、中间电缆金属护套的感应电势
U = I Xs L= 750 x 2ω x ln 2120
90
x
x 10-7x 1500
= 69.3 V
二、750米长电缆感应电势（接地处理后单段电缆长）
1、敷设方式：平行敷设在空气中
2、电缆近似外径：Φ90mm；相间距离：120mm
3、电缆额定载流量：750 A
计算：1、两边电缆金属护套的感应电势
U = I X L= 750
=51.45V
2、中间电缆金属护套的感应电势
U = I X L= 750 x 2ω x ln 2120
90
x
x 10-7x 750
= 34.65 V
因此不采取配置方案中的接地方式，感应电势将会危及人身安全；尤其是在线路发生短路故障、遭受操作过电压或雷电冲击时，屏蔽上会形成很高的感应电压，远远大于计算值，甚至可能击穿护套绝缘。
如果金属屏蔽两端同时接地将使屏蔽线路形成闭合回路，屏蔽中将产生环形电流，电缆正常运行时将产生很大的环流损耗，使电缆发热，影响电缆的载流量，减短电缆的使用寿命，甚至有可能烧穿电缆。
（参考书：西安交通大学编《电气绝缘结构设计原理》）
110kV-1x300mm2电缆线路（L=1500m）接地方案。