500 kV XLPE海底电缆线路的暂态电压及绝缘配合研究

王少华¹，张敬伟²，李凌²，吴旭翔³，刘学忠⁴，李特¹，张莹⁵

1. 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院2. 国网物资有限公司3. 国网杭州供电公司4. 西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室5. 国网浙江省电力有限公司物资分公司

摘 要：基于舟山混联输电线路工程,应用PSCAD/EMTDC软件,建模仿真研究了500 kV交联聚乙烯海底电缆绝缘和内(绝缘)护层上的各类暂态电压和绝缘配合问题,计算了断路器合闸操作、断路器重击穿和雷电流侵入时电缆绝缘及内护层上暂态电压的分布特性,分析了短路及故障电流、电缆中间段金属护套与铠装短接、电缆接地体阻抗等对电缆内护层感应电压的影响。结果表明:操作空载线路和最大雷电流侵入在电缆绝缘上可分别产生最高850 kV的操作暂态过电压和1 230 kV雷电暂态过电压,通过在断路器上加装合闸电阻和(或)在电缆上并联合适电抗器可以有效限制操作暂态电压;单相金属性短路故障和最大雷电流侵入在电缆内护层可分别产生最高7.5 kV和11.4 kV的暂态电压,电缆中间段金属护套与铠装短接方式可减小电缆内护层上约1/3的暂态电压,而电缆两端三相集中接地体的阻抗对电缆内护层上暂态电压的影响可忽略,各种暂态下电缆绝缘和内护层的绝缘配合满足500 kV电缆的相关标准要求。

关键词：交联聚乙烯;海底电缆;内绝缘护层;暂态电压;绝缘配合;