Evaluation of high-voltage AC cable grounding systems based on the real-time monitoring and theoretical calculation of grounding currents

توضیحات

ABSTRACT

For high-voltage (HV) AC cable transmission systems, the metal sheaths of three separate single-core cables are cross-bonded at each end of the cable section, to suppress the induced voltages in sheaths. The status of HV cable grounding systems is, therefore, an important consideration for power utilities. This study presents the status evaluations of 93 cable grounding systems in Beijing, obtained using the standards established by State Grid Corporation of China. As a result, 13 of these systems were classified as abnormal or defective. Additionally, a theoretical calculation of grounding currents was proposed and these 13 systems are re-evaluated by comparing the calculated and measured values of certain parameters. Based on this work, the authors propose a modified evaluation standards. It is indicated that the absolute value of grounding current (|I|) during a given 24-hr period has no relationship with the status of grounding system, and the ratio of grounding current to load current (K)  at the time of maximum load current could be used as a status indicator instead of K at some other time, in order to avoid possible incorrect evaluations due to light load conditions.

INTRODUCTION

For high-voltage (HV) AC cable transmission systems, three separate single-core cables are frequently used instead of threecore cables. In practise, to suppress the induced voltages in sheaths, metal sheaths of HV cables are cross-bonded at each end of the cable section. The cross-bonding introduces return paths for the grounding currents . It is expected that, as a result of crossbonding, the voltages induced in the metal sheaths will not exceed the limit specified in GB50217-2007 , and the grounding  currents will be minimised, leading to less heat generation in the metal sheaths .However, the effectiveness of the grounding may be reduced due to water seepage into cross-connected boxes,   failure of outersheath insulation, or damages by termites, causing more heat emission from the metal   sheaths and reduction of the currentcarrying capacity of HV cables . Marzinotto and Mazzanti reported the feasibility of cable sheath fault detection by monitoring grounding currents at the ends of cross-bonding sections Dong et al.

چکیده

برای سیستم های انتقال ولتاژ بالا AC (HV) AC، غلاف فلزی سه کابل جداگانه تک هسته در هر انتهای بخش کابل متصل می شوند تا ولتاژ های القا شده در غلاف ها را سرکوب کنند. بنابراين وضعيت سيستم هاي پايه كابل HV، اهميت مهمي براي خدمات برق است. این مطالعه ارزیابی وضعیت 93 سیستم پایه کابل در پکن را با استفاده از استانداردهای ایجاد شده توسط شرکت دولتی گرید چین ارائه می دهد. در نتیجه 13 مورد از این سیستم ها به عنوان غیر طبیعی یا ناقص طبقه بندی شدند. علاوه بر این، یک محاسبه تئوری جریانهای زمینی پیشنهاد شده است و این 13 سیستم با مقایسه مقادیر محاسبه شده و اندازه گیری پارامترهای خاص، دوباره ارزیابی می شوند. بر اساس این کار، نویسندگان پیشنهاد استانداردهای ارزیابی اصلاح شده را ارائه می دهند. نشان داده شده است که مقدار مطلق جریان زمین (| I |) در طی یک دوره زمانی 24 ساعته ارتباطی با وضعیت سیستم پایه ندارد و نسبت جریان جریانی به جریان بار (K) در زمان حداکثر بار جریان می تواند به عنوان شاخص وضعیت به جای K در برخی از زمان های دیگر مورد استفاده قرار گیرد، به منظور جلوگیری از ارزیابی نادرست ممکن است به دلیل شرایط بارگذاری نور.

مقدمه

برای سیستم های انتقال ولتاژ AC با ولتاژ بالا (HV) سه کابل جداگانه تک هسته ای به جای کابل های سه طرفه استفاده می شود. در عمل، برای سرکوب ولتاژ القایی در غلاف، غلاف فلزی از کابل های HV در هر انتهای بخش کابل متصل می شوند. پیوند متقابل مسیرهای برگشتی را برای جریان های زمینی نشان می دهد. انتظار می رود که در نتیجه برهم خوردگی، ولتاژ های ناشی از غلاف فلزی از حد تعیین شده در GB50217-2007 فراتر نرود و جریان های پایه به حداقل برسد و منجر به تولید گرما کمتر در غلاف فلزی شود. با این حال اثربخشی پایه ممکن است به علت ورود آب به جعبه های متصل شده، شکست عایق برقی و یا آسیب های موریانه ها کاهش یابد، موجب افزایش بیشتر گرما از غلاف فلزی و کاهش ظرفیت انتقال جریان های HV می شود. Marzinotto و Mazzanti گزارش امکان سنجی از تشخیص خطای غلاف کابل را با نظارت بر جریان های زمینی در انتهای بخش های متقابل پیوند Dong و همکاران.

Year: 2018

Publisher : IET

 By :  Zhonglei Li, Boxue Du , Wang Li

File Information: English Language/ 6 Page / size: 1.58 MB

Download

سال : 1396

ناشر : IET

کاری از : Zhonglei لی، جعبه دو، وانگ لی

اطلاعات فایل : زبان انگلیسی / 6 صفحه / حجم : MB 1.58

لینک دانلود