临界反转温差约束下66 kV交流XLPE电缆改为直流运行的电压等级和载流量分析

准确有效地评估交流电缆改为直流运行时的增容效果对电缆交改直后的安全运行至关重要。现有研究主要基于缆芯温度70℃为阈值确定交改直的电压等级和载流量,并未考虑绝缘层的稳态电场强度。因此,文中综合考虑临界反转时稳态电场强度较小和温升限值约束,提出了以绝缘层中的电场强度5 MV/m为限值的交改直电压等级和载流量判定方法;并且以66 kV交流XLPE电缆为例进行仿真计算,分析了直埋土壤敷设下交流电缆改为单极直流和双极直流运行时的增容效果。研究结果表明:当电缆在直埋土壤敷设下以66 kV单极直流运行和双极直流运行时,最大输送功率分别为改造前的1.53倍和1.12倍。所采用的分析方法可为电缆线路交改直工程提供一定的参考。

基于低功耗蓝牙技术的电缆接头全尺度温度监测装置的设计

三芯配电电缆接头是配网供电系统中的薄弱一环,温度是反应电缆接头运行状态的重要指标。本文基于低功耗蓝牙技术,利用单片机集成度高、运行可靠的优势,设计了一种电缆接头全尺度温度测量装置。本文首先介绍了监测装置的硬件框架设计,其次分析了各硬件的特点及选型,最后将该装置进行了实验及现场验证分析。通过该装置对三芯配电电缆接头的温度进行立体测量,为实时掌握电缆接头的整体温度,电缆接头运行状况的准确分析提供了途径。

绝缘气隙放电对高压电缆的电学和热学性能的影响研究

高压电缆受制造工艺、拉伸和弯曲的影响,绝缘介质容易出现开裂现象而形成裂纹气隙,从而降低高压电缆绝缘材料的绝缘性能。本文首先利用ANSYS有限元仿真软件,建立高压电缆二维电–热耦合模型,并进行了模型验证;其次研究了绝缘介质中存在裂纹气隙时的电场变化规律,以及裂纹气隙局部放电所引起的温度分布变化。结果表明:1) 存在气隙的情况下,气隙中的电场强度增大,而绝缘屏蔽层与气隙和导体屏蔽之间的绝缘介质的电场强度减小;2) 随着气隙长度增加,气隙内部的电场越大,当气隙长度小于1 mm时,不易引起气隙局部放电,当气隙长度大于1 mm时,更易引起气隙局部放电;3) 气隙持续放电引起的绝缘温度升可达87.8℃。该论文研究成果可为高压电缆绝缘设计和状态监测提供参考。

基于超低频介损的XLPE电缆绝缘受潮检测判据研究

电缆超低频介损测试技术在国内刚刚起步,所采用的IEEE Std 400.2-2013超低频介损判据并不完全适用于我国本土化交联聚乙烯(XLPE)电缆,开展针对电缆超低频介损检测的研究迫在眉睫。文中通过加速水树老化实验验证了超低频介损检测对于检测水树劣化情况的有效性,并开展现场测量,对所测252组数据进行状态分级,发现介损变化率为负的电缆线路处于注意或异常状态,多处于异常状态;且介损的波动值可更加清晰直观地反映电缆运行状态。因此,在现有的电缆超低频介损三大判据之外,提出了新的特征量反向介损变化率和介损极差,吸纳韩国Skirt介损判据,最终形成更为完善的超低频介损检测判据体系,为我国配网电缆绝缘老化状态评价规程的制定提供参考。

110 kV通用设计变电站能效评估模型研究

经济的飞速发展离不开电力,而大量变电站的投运所带来的能源消耗问题越来越受到重视,评估变电站的运行管理的能效,从而提高变电站能效水平,对于实现绿色环保变电站的建设意义重大。本文通过对内蒙古东部地区现有的110 kV通用设计变电站的实地调查和测量统计,研究变电站的运行管理方法和电力设备的用能特点,采集反应变电站能耗的相关数据,提出能效评估的指标体系,结合国家行业标准,确定基于层次分析法的各因子在变电站能效中的权重,最后利用模糊评判法对110 kV通用设计变电站能效进行综合评定,从而得到完整的能效评估体系。利用实际测量的变电站能效数据对模型进行验证,证明了其可行性,为110 kV通用设计变电站的能效优化提供了指导。

有源电力滤波器中基于M57962AL的IGBT驱动与保护设计

针对有源电力滤波器中对大功率IGBT驱动电路抗干扰性能的要求,基于M57962AL芯片设计了IGBT驱动与保护电路。采用两个二极管串电阻的方式检测VCE电压变化,结合IGBT输出特性曲线,可以通过调整电阻值设置IGBT短路保护电流阈值。有源电力滤波器运行实验表明,本设计比单二极管加电阻的方式具有更强的抗干扰性能,提高了IGBT短路保护的可靠性。

三相四线制APF的改进三电平SVPWM算法研究

三相四线制有源电力滤波器(Active Power Filter,APF)采用传统的三电平电压空间矢量脉宽调制算法没有考虑零轴电压分量,影响有源电力滤波器的谐波补偿效果。文中提出一种改进电压空间矢量脉宽调制算法,基于对零轴电压分量的分析,在传统电压空间矢量脉宽调制算法基础上调整正负小矢量作用时间,同时结合直流侧均压控制,从而改善三相四线制中点钳位型三电平三桥臂有源电力滤波器的谐波补偿效果。并在Matlab Simulink仿真验证该改进算法的正确性和可行性。