[发明专利]一种高压交叉互联电缆接头暂态电应力评估方法

说明书

本发明提供了一种高压交叉互联电缆接头暂态电应力评估方法。本发明技术方案结合高压交叉互联电缆接头的特殊结构，考虑其护层两端之间相对暂态过电压，基于高压交叉互联电缆接头结构在有限元仿真软件中建立电场分布计算模型，导入电缆接头操作过电压波形数据和电缆接头护层电压暂态过电压波形数据计算出接头内部各处电场强度分布，从而对高压交叉互联电缆接头的暂态电应力进行评估，在结果上有更好的可信度。

技术领域

本发明涉及电力领域，具体涉及一种高压交叉互联电缆接头暂态电应力评估方法。

背景技术

高压电缆线路作为城市供电的主要方式之一，其运行的安全稳定性一直备受关注。由于电缆线路的绝缘是固体绝缘，属于不可恢复绝缘，在较高的暂态过电压下易造成绝缘薄弱点的电树发展甚至击穿，造成单相接地或多相接地故障，甚至引发起火爆炸等事故，对电网的安全可靠运行带来了极大的威胁。由近年来高压电缆线路故障统计分析得知，不考虑外力破坏的情况下，交叉互联电缆接头故障占电缆线路故障的50％以上，因此在交叉互联电缆接头设计时，需要重点对其进行暂态电应力评估。

目前对交叉互联电缆接头电应力的研究都基于存在缺陷并逐渐发展的前提上，以工频、直流为主，少数对暂态电应力的研究也是建立于标准操作冲击电压波形的基础上，结论普遍为线路末端的电缆接头的电应力较高，更容易故障，且需要一定时间的发展故障。这些技术方案未考虑高压交叉互联电缆接头实际的承受的操作过电压波形、交叉互联电缆接头两端护层之间存在暂态电压等因素，无法解释近年来发生的数起电缆合闸操作后，线路首端的交叉互联电缆接头击穿故障，评估结果的可信度不高。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种高压交叉互联电缆接头暂态电应力评估方法。为实现本发明的目的，本发明的技术方案如下。

一种高压交叉互联电缆接头暂态电应力评估方法，包括：

建立电缆接头的接地等电位面、线芯等电位面、护层等电位面三个等电位面的电场分布计算模型；

基于线路操作过电压的电磁暂态仿真结果获得电缆接头的线芯相对护层的暂态过电压波形数据和护层两端之间相对暂态过电压波形数据；

将暂态过电压波形数据导入建立的电场分布计算模型中对应位置，在电场分布计算模型中计算出电缆接头内部各处电场分布随时间变化的电场强度波形数据，获取电缆接头最大电场强度，并与电缆接头主绝缘的击穿场强对比，对高压交叉互联电缆接头暂态电应力进行评估。

优选的，所述将暂态过电压波形数据导入建立的电场分布计算模型中对应位置包括将电缆接头线芯相对护层暂态过电压波形数据导入建立的电场分布计算模型中的线芯等电位面，将电缆接头护层两端之间相对暂态过电压波形数据导入建立的电场分布计算模型中的护层等电位面。

优选的，所述对高压交叉互联电缆接头暂态电应力进行评估包括基于电缆接头最大电场强度和电缆接头主绝缘击穿场强度计算电应力。

相对于现有技术，本发明的有益技术效果在于：本发明技术方案结合高压交叉互联电缆接头的特殊结构，考虑其护层两端之间相对暂态过电压，基于高压交叉互联电缆接头结构在有限元仿真软件中建立电场分布计算模型，导入由电缆线路的电磁暂态仿真获取的电缆接头操作过电压波形数据，充分考虑电缆接头护层电压，计算出接头内部各处电场强度分布，从而对高压交叉互联电缆接头的暂态电应力进行评估，在结果上有更好的可信度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为高压交叉互联电缆接头截面结构图；