不同接线方式下直流电缆雷电冲击试验研究

针对直流电缆雷电冲击试验中电压测量波形存在异常抖动、不符合标准的问题,对冲击电压发生器先接分压器,后接试品接线方式(记为方式Ⅰ)的冲击试验放电回路进行了理论分析,并在Pspice环境下进行仿真,观察电容分压器两端的测量波形与试品两端的实际波形之间的差异。分析认为,电容分压器与电缆试品之间存在的引线电感导致测量波形与试品实际波形有一定的偏差,当引线电感过大时甚至会发生异常抖动。为此,提出了先接试品,后接分压器的接线方式(记为方式Ⅱ)。在不同的引线电感下,比较了2种接线方式下测量波形和实际波形的一致度以及时间参数(波前时间、半峰值时间)的测量误差以验证方式Ⅱ的合理性。研究结果表明:采用方式Ⅰ,随着引线电感的增大,测量波形的异常抖动幅度增大,且与实际波形的偏差愈来愈大,时间参数的测量误差也随之增加;而采用方式Ⅱ,即使引线电感较大,测量波形也不会出现异常抖动,能较好地逼近实际波形,同时测量误差被限制在较小值。采用方式Ⅱ对电缆试品进行了现场雷电冲击试验,结果表明试验波形的异常抖动消失,与仿真结果一致。

海缆巡检机器人脐带缆收放系统设计与研究

针对近海遥控操作水下机器人(ROV)系统的收放系统需求,初步研究设计了适合中小型船舶的ROV收放系统,该系统包括A架、绞车、排缆器、液压动力单元等ROV专用收放系统,并进行了初步的载荷分析。

110kV单芯海缆的载流量计算、温度场仿真及其热循环试验研究

由于海底电力电缆独有的结构特性和复杂的敷设环境,其载流量一直是研究的难点。为了深入研究海底电缆的电热特性及其载流量,利用3种方法对典型海缆的载流量进行计算。分析了海底电缆特有的铅包层和铠装层损耗,引出热阻和载流量的计算方法。以型号HJQF41 64/110 k V 1×500的典型海缆为研究对象,对其不同敷设条件、不同环境温度下的载流量进行理论计算。基于有限元分析法,利用Comsol软件对该海缆的温度场进行仿真。设计岸滩环境下海缆热循环试验系统,对被试海缆样品进行载流量试验研究。证实了3种方法对海缆载流量研究的可行性,比较了各种方法的利弊,为海缆运营单位和科研机构提供了参考。

框架结构计算机辅助设计(FSPCAD)系统的实现

FSPCAD系统是一个计算、图形显示及绘图的完整系统,由数据预处理、静动力分析、前后图形处理、钢筋配置、独立基础计算和绘图等8个子系统组成。该系统的研制过程,按照土建专业有关设计规范,遵循软件工程的要求,采用内部文件传输,人机交互等技巧,用C语言编程,经多家用户近百个工程的应用,认为这个系统在微机上是工程化。

预鉴定试验对直流电缆中空间电荷特性的影响

为研究预鉴定试验对直流交联聚乙烯(XLPE)电缆的影响,对国内自主研发的200 k V直流XLPE电缆进行了预鉴定试验,并采用傅里叶红外光谱测试(FTIR)、差示扫描量热法(DSC)、空间电荷测试等方法,分析了预鉴定试验前后电缆XLPE绝缘中层绝缘的状态变化。结果表明:预鉴定试验前后,电缆绝缘材料本征基团对应的特征吸收峰基本不变,熔融温度、结晶温度变化不大,电缆材料未发生明显老化。预鉴定试验前后,电缆绝缘中层切片试样均有明显的异极性空间电荷积累,30℃下预鉴定试验后试样短路过程中的平均体电荷密度明显大于预鉴定试验前的试样。预鉴定试验使电缆绝缘层内的交联副产物沿电缆径向由线芯侧向外侧扩散,使电缆绝缘中部的交联副产物含量增多。电缆绝缘中层切片经实验室脱气处理后,异极性空间电荷的积累量大幅下降,表明现有200 k V直流XLPE电缆经脱气处理后,仍留存大量的交联副产物,需要进一步改进生产过程中的脱气工艺。

直流电缆主绝缘与屏蔽层界面形貌对电场畸变的仿真研究

高压直流电缆中，主绝缘与屏蔽层的界面形貌，引起界面附近主绝缘内电场的畸变，是造成电缆绝缘故障的原因之一。这种界面形貌形成的机理与屏蔽层中掺杂的炭黑颗粒有关，在生产过程中，这些颗粒进入主绝缘内，形成局部凸起，引发电场集中。本文从该机理出发，基于随机过程建立界面形貌的几何模型，有限元仿真计算界面附近的电场分布，从统计的意义上，研究该界面形貌对电场畸变的影响。结果表明，为降低界面形貌引起的电场畸变，最有效的方法之一是增大屏蔽层中掺杂炭黑颗粒的粒径和减小这些颗粒进入主绝缘的深度。若屏蔽层中有不可去除的小粒径颗粒，则可以掺杂大颗粒炭黑从概率上减小电场畸变。

预鉴定试验对高压直流电缆绝缘电导特性的影响

对200 k V交联聚乙烯直流电缆进行了预鉴定试验,采用气相色谱-质谱法(GC-MS)和差示扫描量热法(DSC)分析了预鉴定试验前后交联聚乙烯主绝缘层内侧材料的理化特性,并在30~90℃下对主绝缘层内侧切片试样的极化电流以及去极化电流进行检测,分析了预鉴定试验对交联聚乙烯电导特性的影响。结果表明:交联聚乙烯电缆绝缘层内侧材料中的主要交联副产物为甲基苯乙烯、苯乙酮和苯甲醇,经预鉴定试验中的冷、热循环老化后,3种主要交联副产物含量均明显下降,表明预鉴定试验可促进交联聚乙烯电缆绝缘层内侧交联副产物的脱离,从而使得电缆绝缘层内侧交联副产物含量下降;交联聚乙烯的电导特性与交联副产物含量密切相关,预鉴定试验后主要交联副产物的含量下降,减少了由副产物等杂质高电场解离形成的离子含量,从而有效降低了交联聚乙烯的电导率;电缆交联聚乙烯绝缘的结晶度在预鉴定试验后略有上升,对应的陷阱深度变浅,松弛过程变快;对去极化电流曲线使用三阶指数模型进行拟合,发现经预鉴定试验电缆的松弛时间常数均小于未试验电缆。受无定形区与晶区的界面极化以及交联副产物影响的松弛过程所对应的时间常数随着温度的上升呈先增大后减小的趋势。

三芯光纤复合海底电缆船锚钩挂有限元建模

为了利用分布式光纤传感技术测量的光纤应变反映三芯光纤复合海底电缆被船锚钩挂时机械特性失效与否,利用有限元方法建立了钩挂的有限元模型。忽略机械特性差的结构,将聚乙烯护套与填充层合并以增大填充层边缘尺寸,获得均匀的网格;将呈对称分布的光单元简化为一根,得到简化后的海缆模型。选用SOLID164单元作为海缆结构的单元类型,选用BKIN(双线性随动强化)材料作为海缆结构的材料模型,得到海缆的有限元模型。最后通过仿真分析获得铜导体的应力分布情况、光单元的应变情况以及铜导体塑性应变和光单元应变随时间变化的情况。结果表明,海缆与锚接触位置处的铜导体应力值较未接触的位置应力值偏大,并且获得了铜导体发生塑性应变时的光单元应变值,该值可作为海缆导体机械特性失效的判据。

线上施工图纸审查管理系统设计与实现

随着互联网+时代的到来,为了针对目前全国各地施工图审查环节采用纸质文件模式数字化业务改造需求,开发了一种基于web的线上施工图纸审查管理系统。本文介绍了施工图纸审查的业务流程、系统的功能设计与实现、关键技术等。该系统实现了审查流程的系统化、标准化,对图纸进行科学化管理,提升了图纸审查流程的管理水平和服务效率与质量。

电梯故障二例

某单位有我公司所维保的电梯，其中一台总在上下班运行高峰期出现乱号，乱号后电梯保护，停止运行，打检修开到负二楼校正后又恢复正常。

500 kV变频串联谐振系统空心电抗器的外部涡流损耗分析

变频串联谐振系统品质因数(Q值)是决定现场耐压试验中试品电压能否达到额定值的关键,电抗器作为串谐系统的关键部件,其漏磁损耗会严重影响整体系统的Q值。为提高系统Q值,利用有限元方法,针对500kV海缆耐压试验设计的变频串联谐振系统空心电抗器,仿真分析了不同绝缘高度对电抗器涡流损耗的影响,发现将电抗器垫高其外径的1/2以内,可有效降低地网中的损耗功率。进而通过试验测量了不同底座高度下该变频串联谐振系统空心电抗器的Q值和地网发热情况。结果表明,地网中涡流主要集中在电抗器绕组外边缘下方,与仿真结果基本一致。

基于有限元技术的海底电缆铺设机械结构损伤分析

随着人们对海洋的广泛利用,海底电缆的铺设工程对海洋的开发及使用有着极其重要的作用。在铺设过程中海底电缆的弯曲是引起机械结构损伤的主要原因之一。为此,本文利用ANSYS软件建立了海底电缆的有限元模型,选用SOLID164和SHELL163单元并利用ALE算法对该模型进行仿真计算。通过对仿真结果进行数据提取,获得了海底电缆的位移及应力数据,为海底电缆弯曲特性及铺设过程中的机械结构损伤研究提供了参考。