[发明专利]一种基于矩阵分析的电缆金属护套N点接地的感应电流计算方法

说明书

本发明公开了一种基于矩阵分析的电缆金属护套N点接地的感应电流计算方法，步骤如下：S1、计算测量电缆金属护套电阻R、护金属套电抗X、电缆两端接地电阻R₁和R₂、大地漏电阻R_e；S2、计算每小段占总线路长度比例α₁、α₂…α_n，测量n‑1个故障接地电阻R_f1、R_f2…R_f(n‑1)；S3、计算由三相电缆线芯电流产生的各段线路感应电动势U₁、U₂、U_f1、U_f2…U_fn，计算由三相电缆护套环流产生的各段感应电动势U₁’、U₂’、U_f1’、U_f2’…U_fn’；S4、计算电缆护套感应电流值I₁、I₂、I_f1、I_f2…I_fn。本发明方法可方便计算单相多点接地情况下各段电缆上感应电流数值。

技术领域

本发明涉及电力电缆技术领域，具体涉及一种基于矩阵分析的电缆金属护套N点接地的感应电流计算方法。

背景技术

高压电缆护套环流是电力系统安全运行和输电线路设计改造的重要指标。工程上对护套环流数值的限定已制定相关标准，过大的护层环流会导致电能损耗，绝缘老化，载流量降低，严重发热时甚至会烧毁地线，造成电力系统运行故障。

电缆金属屏蔽层的外绝缘在铺设时的机械损伤、电缆载流运行过程中遭受的虫鼠咬食、电缆长期工作在潮湿环境遭受的化学侵蚀均是造成电缆护套破损、多点接地的诱发原因，因此多点接地是输电线路运行过程中的一种普遍现象。

目前，国内外学者已提出在线路正常载流运行状况下的感应电流计算模型，模型采用集中参数电路及电磁场基本理论，计算方法已较为成熟，但该模型并不适用于金属护套N点接地的情况，且对于金属护套N点接地情况下的环流计算模型鲜有研究。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中的上述缺陷，提供一种基于矩阵分析的电缆金属护套N点接地的感应电流计算方法。

本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种基于矩阵分析的电缆金属护套N点接地的感应电流计算方法，所述的计算方法包含以下步骤：

S1、根据电缆型号和仪器计算测量电缆金属护套电阻R、电缆金属护套电抗X、电缆两端接地电阻R₁和R₂、大地漏电阻R_e；

S2、n-1个故障点将线路分割为n段，计算每小段占总线路长度比例α₁、α₂…α_n，测量n-1个故障接地电阻R_f1、R_f2…R_f(n-1)；

S3、计算由三相电缆线芯电流产生的各段线路感应电动势U₁、U₂、U_f1、U_f2…U_fn，计算由三相电缆护套环流产生的各段感应电动势U₁’、U₂’、U_f1’、U_f2’…U_fn’；

S4、计算电缆护套感应电流值I₁、I₂、I_f1、I_f2…I_fn。

进一步地，所述的电缆金属护套电阻R的计算公式为：