110 kV平滑铝套电缆缓冲层特性及其电气性能研究

皱纹铝套高压电缆多次发生缓冲层烧蚀导致故障跳闸,而平滑铝套新型结构是解决高压电缆缓冲烧蚀问题的有效途径之一。该文通过缓冲层电阻试验和有限元仿真,分析平滑铝套与皱纹铝套缓冲层特性。通过测试和计算不同铝套结构电缆的电气性能,对比分析皱纹铝套改用平滑铝套后的性能影响。结果表明,平滑铝套电缆在不同敷设环境下的载流量比皱纹铝套电缆至少提升7.7%,同时线路的无功功率损耗呈现一定的降低,环流和感应电压均与皱纹铝套电缆相差不大。

工作温度和绝缘温差约束下的高压直流电缆接头载流量计算

中间接头是高压电缆线路运行中故障多发的薄弱环节,电缆系统的载流量会因中间接头的结构特点而受到限制。直流下电缆载流量的约束条件与交流不同,不能直接依据交流电缆中间接头载流量的计算方法。为此,文中以直流电缆中间接头的温度场计算等理论研究为基础,提出以接头导体最高允许工作温度和绝缘层内外表面最大允许温差为两个约束条件,确定高压直流电缆中间接头载流量的方法。通过案例分析,将文中方法与IEC 60287标准计算的载流量进行了对比,并就环境温度对载流量的影响进行了分析。结果表明,中间接头的确是电缆系统载流量计算限制条件之一。两个约束条件下的载流量与环境温度的关系曲线将相交于一点,当环境温度小于该点对应温度值时,接头载流量的决定性约束条件为绝缘层内外表面最大允许温差;当环境温度大于该点对应温度值时,接头载流量的决定性约束条件为接头导体最大允许温度。研究结果可为直流电缆系统运行与载流量设计提供参考。

高压电缆工程计算的软件实现

针对目前高压电缆的工程设计和运行载流量核定主要靠手工计算的现状 ,我们考虑将这个过程利用软件在计算机上来实现。本文主要介绍了该软件实现过程的设计思路 ,理论基础 ,计算方法等等 。

涡流检测的现状及新进展

对涡流检测法中的几个方面做了介绍,首先介绍激励电场从单频、多频到频带检测的发展趋势,然后介绍涡流检测中数据分析物理量,重点介绍了涡流检测中的数据处理方法及有限元数值计算方法.

单芯钢丝铠装电力电缆铠装结构的探讨

单芯钢丝铠装电力电缆的铠装损耗 ,影响了电缆载流量 ,这问题已越来越引起人们的关注 ,它的应用已经给某些输电工程带来了不小麻烦和经济损失。本文通过试验和查阅有关文献 ,对铠装钢丝的损耗等问题进行了深入探讨 ,并提出采用铜丝来隔磁是个错误概念。这种结构的钢丝仍然会产生磁滞和涡流损耗 ,并使载流量下降。最后 ,提出了应修改有关产品标准 。

海洋工程中电缆载流量敷设校正系数选取方法探讨

随着海洋油气田规模逐步增大,海上平台功率密度逐步增大,电缆敷设也越来越密集。IEC 60092-352附录B电缆载流量计算方法已经在船舶及海洋工程领域使用多年,通过对国内外标准规范中电缆载流量敷设校正系数及电缆载流量计算对比,指出IEC 60092-352附录B电缆载流量计算方法具有一定的局限性,最后给出了海洋工程中电缆敷设方式选择及校正系数选取的建议。

电力电缆载流量与温度场关系的研究

电缆载流量问题是缆线工程设计的关键点,它对内关系到汇流母线安全问题与电能质量问题,对外关系到用电负荷问题与供电系统稳定问题。目前,电力电缆载流量可通过解析计算,数值计算,以及载流量试验等三种方法获得,其中数值计算以电缆温度场为依据,接近实际边界条件,计算的结果较准确,但数学模型及计算过程较复杂;解析计算主要是基于IEC标准和NM理论,适用于简单电缆系统和边界条件,具有载流量直接计算的优点;载流量试验成本大、周期长,一般只做为验证性特例使用。针对基于数值计算与解析计算的电缆载流量与电缆温度场的关系进行了计算机仿真分析,结果表明:电缆载流量过度增加引发的温度升高,对电力电缆的寿命影响极大。

随机子空间方法在去极化电流解谱中的应用

在极化去极化电流测试中,对去极化电流进行解谱可以有效评估电缆绝缘状态,针对传统方法中去极化电流的子谱线总数和对应谱线参数难以求解的问题,提出一种基于振型幅值法结合随机子空间识别的去极化电流解谱方法。该方法首先假定去极化电流中子谱线总数,计算各子谱线的振型幅值,相比虚假子谱线,真实子谱线的振型幅值比较大,因此振型幅值图可以准确反映去极化电流中真实子谱线的数目;然后根据真实子谱线数目结合随机子空间识别算法计算各子谱线参数,随机子空间识别算法可以在无需人为干预的情况下准确实现子谱线的参数识别,进而完成整个去极化电流解谱操作;最后,利用该方法对仿真和实测的去极化电流数据进行解谱测试,测试结果表明,相比传统的奇异值法和微分法,该方法能更加准确地对去极化电流进行解谱,进而为有效评估电力电缆绝缘提供重要依据。

不同金属屏蔽形式XLPE高压直流电缆载流量计算与试验验证

为了明确不同金属屏蔽形式对高压直流电缆载流量的影响,并对比热分析法和有限元仿真两种理论计算方法结果的准确性,选取导体截面3 000 mm2的铜芯±525 kV交联聚乙烯(XLPE)绝缘直流电缆,分别通过热分析法和有限元仿真计算皱纹铝套和铜丝屏蔽结构下直流电缆的载流量,并设计直流载流试验对两种电缆样品进行载流量测试。结果表明:相同条件下铜丝屏蔽结构电缆载流量大于皱纹铝套结构,但是两种载流量的理论计算结果均小于试验结果,且存在明显偏差。基于热分析法计算得到的铜丝屏蔽结构电缆在空气中28℃条件下的载流量为2842A,对比有限元仿真结果和试验结果分别偏小7.5%和15.8%;基于热分析法计算得到的相同条件下皱纹铝套结构电缆载流量为2 836 A,对比有限元仿真结果和试验结果分别偏小5.3%和8.6%。造成热分析法计算结果偏小的主要原因在于其仅考虑电缆热传导过程中的热阻影响,无法计算外部空气对流产生的热辐射对载流量的提高,且无法考量电缆结构内部空气对热传导的作用;有限元仿真计算方式在热传导作用之外还具备识别热辐射作用的能力,计算结果更为接近试验结果,差异来源主要为该文所建立的模型未准确表征电缆实际存在的空气隙和皱纹铝套结构,此外有限元仿真计算无法准确模拟实际试验时空气对流产生的电缆表面散热情况。

论电气消防安全检测的方法

本文从原理上分析电气引起火灾隐患的原因 ,将检测重点从电气安装要求伸展到负载整定和额定负载下的温度检测 。

海上风电场经220kV交流海缆送出系统的无功配置方案

在海上风电经交流海缆(submarine cable,SC)送出系统中,随着海上风电场规模逐步增大,交流海缆输电距离不断增加,海缆的充电功率可能会导致海上风电场并网点注入无功过剩,海缆沿线电压越限,海缆沿线载流量过大,海上升压站高压侧电压过高等问题。针对上述问题,文章建立了海上风电场经220 kV交流海缆送出系统的数学模型,结合无功补偿分层分区原则对风电送出系统进行解析计算,在给定海缆沿线电压电流限制条件下确定了所需补偿的海上高抗值;在陆上加装高抗与动态无功补偿装置(static var generator,SVG)使风电送出系统与陆上交流网的并网点无功功率交换为零,考虑接入并网点所需SVG装置容量最小,确定接入系统的陆上高抗值;结合国内某具体工程,具体计算了所推荐的无功配置方案。

基于多物理场耦合技术的电缆载流量修正研究

中压电力电缆单根空气敷设载流量试验值与三相敷设运行的系统载流量值往往存在差异,也是载流量评估中普遍存在的问题。基于TICW-2012标准对中压单芯电力电缆进行了单根电缆载流量测试,用载流量实测值对COMSOL基础仿真模型进行了调试,然后计算了不同工况下三相运行时的系统载流量,包括三角形敷设、平面敷设、单回路、双回路敷设工况,进一步分析了中压单芯电力电缆单根空气敷设测试载流量与的差异性和修正系数。最后通过电缆载流量等值热路图推导出解析公式,对电缆样本进行了理论分析和计算,根据单回路三角形敷设、平面敷设的载流量计算结果,验证了仿真结果的正确性。以上研究为今后中压电力电缆载流量测试及修正提供参考依据,也为中压电力电缆的实际运行状态分析提供了一种行之有效的方法。

电力电缆载流量计算视窗化

相对于电压而言电缆载流量是电缆运行中重要的动态参数。在正常情况下它决定着电缆使用寿命。我国电缆载流量计算的行业标准 JB/T10 181- 2 0 0 0等同于 IEC6 0 2 87标准。电缆载流量计算软件化是发展的必然趋势。它将以现场为条件的动态视窗参数取代静态的载流量表 ,从而在使用方面更接近现场环境条件并从繁琐的数字计算解放出来。采用 VB编程是电力电缆载流量计算视窗化最理想的计算手段之一。我们将以XL PE电缆为契机向电力电缆载流量计算视窗化进军。

XLPE电缆排管敷设时稳定载流量的理论计算

介绍了排管敷设方式的交联电缆载流量的理论计算,包括单根电缆,等负载等截面多根电缆,负载不等、线芯截面不同的电缆,部分电缆等截面、等负载,部分电缆不等负载、不同截面的4种情况下埋地排管敷设方式的电缆载流量计算公式,并与无锡供电公司排管敷设载流量试验结果相比较,理论计算值与试验值误差不超过7%,符合工程需要。

厦门李安线220kV充油电缆载流量计算

利用《高压电缆计算软件》计算了李安线 2 2 0 k V充油电缆长期允许载流量 ,并利用经验公式计算了短期允许负载电流 。

双隔离断口GIS功能模块仿真计算及试验验证

可实现GIS不停电扩建和耐压功能的双断口隔离开关(DDS)采用非标准结构的断口型式,为了验证这种特殊结构是否满足实际运行工况,文中通过Ansys有限元软件,建立双断口隔离开关机、电、热3D仿真模型,开展双断口隔离开关机械强度、绝缘强度、载流能力的仿真计算,并以双断口隔离开关真型样机开展绝缘试验、温升试验、动热稳定试验、机械寿命试验、高低温试验、母线转移电流试验、壳体水压试验。研究结果表明:壳体最大主应力为235.08 MPa,盖板最大等效应力为114.86 MPa,均小于许用应力;双断口隔离开关各部件场强均低于允许场强,并有一定裕度;滑动连接部分最大温升为56.5 K,壳体温升为17.3 K,内部导体和壳体温升均满足要求;试验结果验证了仿真计算的正确性。双断口隔离开关已应用于±800 kV东方换流站220 kV GIS的6个备用扩建间隔,设备运行良好。

热真空条件下工作的电气电缆载流量计算与试验

高空制导飞行器从母舱释放后,制导舱与仪器舱之间部分电气电缆处于热真空条件下工作。对此种特定条件下的电缆进行了载流量计算。理论计算表明,给定的电缆设计满足在热真空条件下正常工作要求。最后简略介绍了载流量试验。

排管敷设XLPE电缆稳定载流量试验研究

文章针对无锡电力公司东亭变电所的电缆线路,进行了一排4孔(1×4)4根10 kV三芯交联电缆、三排4孔(3×4)12根10 kV三芯交联电缆、三排4孔(3×4)10 kV三芯电缆及三排4孔(3×4)110 kV单芯电缆共24根电缆等3种电缆敷设方式的载流量试验。试验结果证实:不同敷设方式对电缆的允许载流量影响很大,一排4根电缆敷设方式的载流量比单根电缆敷设方式的载流量下降了24%;三排12根10 kV电缆敷设方式的载流量下降了42%;24根电缆敷设方式的载流量有多元解,按文章中的试验条件,该电缆敷设方式的载流量下降了44%。文章介绍了试验过程记录,还对今后电缆排管敷设提出了应注意的事项。

主变电所排管敷设电缆载流量与导体温度计算及关系研究

本文利用镜像法和叠加法对主变电所35 kV电缆在电力排管中敷设的载流量和导体温度计算建立了计算模型,并根据该模型校核了无锡地铁3号线盛岸主变电所35 kV出线电缆选型的正确性,为今后工程实施中电力排管敷设电缆的载流量和导体温度精确计算提供了参考。

庙嘴长江大桥三江桥静动载试验分析

为检验庙嘴长江大桥三江桥实际受力和工作状态,判断结构承载能力,依托三江桥静动载试验,结合有限元模型计算结果,对桥梁结构的实测位移、索力增量、结构应力及动力特性进行分析研究。结果表明,结构测试结果与理论计算结果能很好地吻合,桥梁结构工作状况处于弹性范围,桥梁实际强度、刚度和承载能力满足设计及规范要求。