铜屏蔽层间隔缠绕引发电力电缆过热的故障分析与仿真计算

为了研究电力电缆因铜屏蔽层缠绕方式导致的过热故障甚至击穿问题,文中以某500 kV变电站35 kV交流侧融冰管母线的着火故障为例,通过分析交流耐压实验下的红外热图像和对地电流,建立铜屏蔽层缠绕结构的电路模型分析热故障机理。进一步建立35 kV单芯电缆的三维有限元仿真模型探讨铜屏蔽层间隔缠绕对电缆温度分布的影响。结果表明:外半导电层上流过的电流是导致电缆表面温度升高的主要原因,铜屏蔽层间隔缠绕将使间隔边缘与外半导电层接触位置流过的电流增大而引起过热故障,这种过热故障与外施电压的幅值、频率以及铜屏蔽层铜带缠绕间距之间的关系密切。

屏蔽层载波通信在电力电缆在线监测中的应用

针对地下电力电缆的在线监测,根据接地线电流法,提取反映电力电缆故障状态的接地线电容电流,以电力电缆金属屏蔽层为通信信道,基于电力线载波通信技术,并通过编程软件制作上位机监测画面,建立和研究基于屏蔽层载波通信的电力电缆绝缘在线监测系统。介绍了该系统的工作原理、软硬件设计方案和实测结果。经实验证明,该系统布线简单便捷,设备成本低廉,信号传输准确,监测效果良好,适用于城镇地下电力网络信号传输,经扩展可适用于电力电缆多参数在线监测。本研究对于电力电缆在线监测和城镇输配电信息自动化具有一定的参考价值。

中压环网结构的电缆屏蔽层传输特性的测试与分析

利用电力电缆屏蔽层进行载波信号传输,已成为国内外相关机构的研究热点。文章介绍了一个典型的由8段电力电缆通过线路开关连接成的环网结构,并对其供电电缆屏蔽层信道的传输特性(阻抗、噪声、传输特性)进行了全面的测试。测试结果和试验统计数据显示,采用高频桥接的多级电缆屏蔽层信道的传输特性基本满足载波组网通信可靠性要求,可以作为载波通信的信道,为城市小区配电自动化系统的通信系统提供了一种廉价且方便的解决方案。

基于屏蔽层载波通信的电缆温度在线监测系统

针对城市电网中地下埋设的XLPE电力电缆温度在线监测方法的不足,提出一种新型的XLPE电力电缆温度在线监测系统方案,该系统以金属屏蔽层为信道,基于电力线载波通信技术,实现温度信号远程传输,并在上位机利用图形编程语言LabVIEW制作监测界面,实现电缆温度在线监测;并介绍该监测系统的软件和硬件设计方案。实验结果表明:该系统能够节约通信线路建设成本,克服复杂环境下不便传输信号和建立监测系统的困难,对于城市小区配电网自动化和厂站电力电缆温度在线监测等具有一定的借鉴意义。

35kV高压电缆头故障对策分析

阐述了鲁能白云风电一、二期工程35 kV高压电缆在一年多的运行过程中,发现陆续有单相短路故障及绝缘降低的现象发生。从分析故障现象、查找故障原因入手,提出了重点加强材料采购质量和施工安装关键环节质量控制的对策措施,并提出了采用预制式、冷缩式电缆头附件的新材料、新工艺建议。

P型环网结构的配电线载波组网方式研究

近年来,利用电力电缆屏蔽层载波通信传输配电自动化数据,是最经济、便捷和有效的一种可靠通信方式。城市小区普遍采用P型环网结构供电,采用电力电缆高频网桥耦合技术实现利用P型环网结构的电缆屏蔽层载波组网通信,是一种新的尝试,文章根据应用实例,通过现场测试多级分段电力电缆的屏蔽层信道的传输特性,分析载波组网通信效果,结果显示,利用多级分段电力电缆的屏蔽层载波通信传输配电自动化数据是可靠的。

覆土层含水率对直埋式电缆散热特性的影响研究

目的:研究直埋电缆周围环境因素对其温度场的影响规律及其显著程度。方法:根据电力电缆标准IEC-60287的适用性,应用有限元软件COMSOL建立了水平排列下的电缆计算模型,仿真计算一定环境条件下的温度场和载流量,分析覆土层(土壤、回填砂)对电缆的影响。结果:随覆土层含水率的增加,水分填充覆土层空隙取代空气,对覆土层导热系数产生显著影响。模拟计算表明,覆土层的含水率直接影响直埋电缆的缆芯温度和载流量,当含水率较低时,随覆土层含水率的增加,电缆散热增强,缆芯温度逐渐下降;当含水率增大至饱和状态后覆土层颗粒表面出现水膜影响换热,电缆温度出现升高。电缆载流量变化趋势与电缆芯温度相反。结论:直埋电缆采用回填砂作为覆土层具有比土壤更高的传热性能,有助于电缆的安全运行。

供电局配电自动化系统载波组网通信方式研究

利用电力电缆屏蔽层载波通信传输配电自动化数据,是比较经济和便捷的一种通信方式。城市小区普遍采用环网和辐射网络结构供电,针对某供电局开展配网自动化系统载波组网通信的试点实例,提出具体的典型设计方案,研究利用屏蔽层载波通信可靠传输配电自动化数据。

电力及二次电缆屏蔽层接地方式探讨

电力电缆的接地须考虑暂态电压及环流的影响,采用一端或两端接地,以限制暂态过电压和消除环流。二次电缆的接地须考虑暂态过电压和抗电磁干扰,正确理解电缆屏蔽层的作用及屏蔽层正确接地,以提高抗电磁干扰的能力。理论研究和现场试验表明,二次电缆两端接地比一端接地具有更强的抗干扰能力,且过电压水平也较低。采用屏蔽层接地新技术,既有良好的抗干扰效果,又避免了当地电流和干扰过大时烧毁屏蔽层。

单芯电力电缆护层过电压保护

基于国内外相关标准,从电缆护层过电压保护器选用和电缆接地电阻要求两个方面探讨单芯电力电缆护层过电压保护技术,以防止雷电过电压和内部过电压造成电缆金属护层多点接地故障。

并联单芯中压电力电缆相间短路故障案例解析

通过对某工程中10kV单芯电力电缆在运行两年后发生电缆接地故障的现象进行解析,进一步解析单芯电缆屏蔽层、护套层感应电压及环流对电缆的危害和运营维护管理的缺陷及改进措施。

高压电缆屏蔽层局放信号定位检测试验及其应用

高频局放带电检测是预先发现110kV及以上高压电缆线路本体或屏蔽层运行缺陷的有效手段之一。针对高压电缆线路屏蔽层局放检测易受外界环境干扰且信号定位缺乏有效经验问题,采用长2m、截面积为400mm^2的9根110kV电缆搭建一交叉互联接地形式的电缆线路局放检测试验平台,并用信号发生器模拟局放源;利用该试验平台,分别对设置于电缆屏蔽层接地线不同位置的局放信号进行检测,并根据检测到的信号幅值和波形特征判断屏蔽层局放源位置及其传播路径。试验过程及其结果为1条实际在运的110kV电缆线路高频局放检测异常信号的分析提供了参考。

基于有限元法的埋地电缆防雷屏蔽线防护效果分析

为了提高埋地电缆雷电防护的有效性,必须详细分析防雷屏蔽线的防护效果。利用电气几何模型分析防雷屏蔽线对埋地电缆的防护原理,通过COMSOL软件建立有限元模型计算敷设防雷屏蔽线前后的电缆周围电位与电场强度,分析土壤电阻率、屏蔽线与电缆间距、屏蔽线尺寸等参数对防护效果的影响,最后讨论土壤分层情况下土壤电阻率对电缆电位与电场强度的影响。分析结果表明:埋地电缆周围电压和电场均随着土壤电阻率的增加而增大;敷设屏蔽线后,电缆周围电压和电场能够得到有效抑制。防雷屏蔽线的半径越大,防护效果越明显,但并非随着半径的增大无限制增加。当雷击点与电缆间距较远时,屏蔽线的保护效果随着与电缆间距的增加而降低,但屏蔽线与电缆需要保持一定间距以防止闪络放电。双层土壤结构下,下层土壤电阻率小于上层时,电缆周围电位与电场强度较均匀土壤情况有所下降,反之则增加的非常明显。埋地电缆和防雷屏蔽线的敷设需要尽量避开高土壤电阻率区域。