基于改性PP-R材料研制的500 kV聚丙烯绝缘电力电缆

基于对改性PP-R聚丙烯材料的研究,根据电缆运行环境,通过采用以聚丙烯树脂和增韧弹性体为主的超净PP绝缘材料、超光滑半导PP屏蔽料,设计研发了可应用在290/500 kV电力系统中的聚丙烯绝缘电力电缆。该电缆通过平滑铝金属套设计和双焊枪焊接技术,成功解决了传统皱纹铝护套由波谷点接触所引起的质量安全风险。相比相同运行环境中的传统交联聚乙烯绝缘皱纹铝护套电力电缆,其长期工作温度可提升到105℃;电缆正常运行时的载流量在直埋土壤中可提升18.6%,在空气中可提升20.3%。

逆变器驱动式六极径向-轴向混合磁轴承结构原理及性能分析

针对三极磁轴承结构不对称及其三相电流之和必须为零的限制所导致的悬浮力和控制电流之间存在非线性、强耦合的问题,本文提出了在空间上对称分布的六极磁轴承,并对其结构原理及性能展开研究。首先,介绍了逆变器驱动式六极径向-轴向混合磁轴承的结构和工作原理,采用等效磁路法推导出数学模型;其次,通过理论分析和有限元仿真分别得出三极结构与六极结构的力-电流特性、最大承载力,并对结果进行对比分析;最后,实验研究表明:相比于三极结构,六极结构的悬浮力和控制电流之间的非线性得到了明显的改善,最大承载力提高16%,验证了理论分析的正确性。

Heat Resisting Mechanism of Heat-Resisting Aluminum Alloy Conductor and Its Application in Transmission Line

In this paper the heat withstanding mechanism of heat-resisting aluminum alloy conductor is discussed, the types and performance of the conductor and its application on transmission lines are analyzed and introduced, and suggestions on accelerating exploitation and application of the conductor are put forward.

基于电磁-热-流体耦合的隧道敷设电缆载流量分析

为研究电缆隧道敷设下电缆载流量的影响因素,本文建立电磁-热-流多物理场耦合的三维仿真模型,通过仿真计算隧道内空气流速、电缆水平排列间距、流入隧道空气温度和隧道通风口长度对载流量的影响规律,得到各影响因素与载流量的关系曲线。根据工程实际数据设计正交试验研究4种因素对载流量的影响,获得其影响程度的权重关系。结果表明:4种因素影响程度由大到小为:隧道内空气流速、电缆水平排列间距、通风口长度、流入隧道空气温度,为实际电缆隧道敷设施工提供参考依据。

基于K-Means算法的架空输电线路载流量计算

针对边界条件取值过于保守导致架空输电线路载流量过小而无法充分发挥输电线路的载流能力的问题,本文提出了一种基于K-Means算法的架空输电线路载流量计算方法.首先对历史气象数据进行统计分析,然后根据每月气象数据的相似性,使用K-Means算法划分时段,并选取各时段最为合适的边界条件,最后基于选定的边界条件使用摩根公式进行仿真计算.通过这种方法,可以在保证线路运行安全的条件下挖掘输电线路的隐性输送能力.

垂直敷设方式下电力电缆电磁-流体-温度场研究

温度分布是决定电力电缆能否安全稳定运行的关键因素之一,主要受载流量、敷设方式及运行环境等影响。为研究垂直敷设方式下的电缆温度分布特性,首先以高层建筑电缆竖井为研究对象,构建简化的三维电缆竖井多物理场仿真模型,采用有限元法计算电缆竖井内部流体及温度分布情况,分析温度变化规律。其次,对比研究载流量及防火封堵材料等因素对电缆温度分布的影响。研究结果表明:相比于水平敷设方式,垂直敷设电缆温度更易受电缆竖井内部空气流动的影响,空气流动导致电缆不同部位的温度分布差异较大;而负载电流升高及添加防火封堵材料则会造成电缆温度的局部升高及不同楼层间电缆温度分布规律的变化。

YJV-1 kV多芯电力电缆载流量的软件计算

针对工程设计与施工中广泛应用的YJV-1 kV多芯电力电缆的载流量计算问题,介绍一种电缆载流量软件计算方法:运用电子表格软件Excel的数值计算、逻辑判断和数据查找等函数功能,依据最新的国家规范及设计手册中的数据,计算电缆实际载流能力。同时探讨几个有关电缆载流量软件计算的技术问题。

ZGW2-816/J5500-40型特高压直流隔离开关通流能力提升方案

特高压直流隔离开关是特直流输电系统的重要组成设备,一旦发生故障就将影响直流输电通道的可靠性。结合ZGW2-816/J5500-40型特高压直流隔离开关的结构,通过分析、计算,提出了增加隔离开关接线端子和软连接处设计面积的改进方案。应用该研究成果的特高压直流隔离开关已通过型式试验,并成功应用于昆柳龙混合多端直流工程。

19DX101-1电缆电线选择及线路敷设修订说明

介绍国家建筑标准设计图集19DX101-1《建筑电气常用数据》第6部分电缆、电线选择及线路敷设的修订情况,解读导体载流量、穿管最小管径、槽盒内容纳电线根数、电线电缆外径、管材、电缆井等表格的数据来源,给出与04DX101-1《建筑电气常用数据》相比变化的主要内容。

一种分时段输电线路动态载流量计算时间点的确定方法

讨论了输电线路动态载流量计算的启动时间问题,基于影响输电线路载流量的2个主要因素——温度和风速,结合长序列的历史气象数据,通过对相邻时段风速的互信息分析,总结出不同季节条件下日内24 h风速的变化规律,根据这些变化规律,提出了在1条线路或1个区域内输电线路动态载流量日内计算时间点的设置方法。在某省1条220 kV输电线路的全年仿真验证中,验证了所提计算方法相对于静态环境算法对同一条输电线路载流量有较大的扩容能力。

电力电缆温升特性研究及载流量计算

电力电缆通常敷设于地下,一旦发生故障,很难及时发现和维修。通过对电力电缆的温升特性研究和载流量计算可以有效减少电缆故障的发生。结合仿真试验、最优化算法以及对试验数据的归纳完成温度场分析和载流量计算。为确保有限元计算的准确性,使用最优化算法对模型进行校正。将校正后的有限元模型输入外界条件和电力电缆导体长期发热最高允许温度,通过迭代计算的方式得到电缆载流量。通过分析仿真试验的数据,总结出了电力电缆载流量与外界环境之间的函数关系,通过该函数关系可以快速估算电力电缆的动态载流量。经过温度场和载流量的计算,得到电力电缆电流的阈值,达到兼顾电缆安全可靠性和充分利用电缆传输能力的目的。

考虑气象参数预测误差条件分布的架空输电线路载流量概率预测方法

准确考虑气象参数预测误差是实现架空输电线路动态载流量精准预测的基本前提。通过统计与计算分析,首次发现在不同气象参数预测值与气象环境下,气象参数预测误差具有不同分布特征。然而,现有架空输电线路载流量概率预测方法并未考虑以上2种因素的影响,难以实现线路载流量的准确预测。为此,首先将气象参数预测误差分析问题构建为气象参数预测值与气象环境2种影响因素下的气象参数预测误差条件分布求解问题;其次引入Sklar定理及其Copula函数和非参数核密度估计法,构建了一种气象参数预测误差条件分布的求解方法;然后结合蒙特卡洛采样法,提出了一种考虑气象参数预测误差条件分布的架空输电线路载流量概率预测新方法。最后通过计算分析发现:相比于2种传统方法,所提方法在考虑气象参数预测值与气象环境2种因素对气象参数预测误差概率分布的影响后,预测区间覆盖率分别提高了5.51、1.99个百分点,预测区间标准化平均宽度分别降低了7.86、3.62个百分点,验证了该方法的准确性与实用性。

兼顾电缆线路效率和可靠性的载流量动态阈值研究

针对当前配电网电缆为了运行可靠性,多采用较低载流量的固定阈值方法,电缆利用率低的问题,本文提出了一种载流量动态阈值的方法。该方法从理论上研究电缆线路载流量与导体温度的关系,通过实际运行的电缆工程的实测数据量化电缆载流量与导体温度的函数关系,并测定电缆线路的基准阈值,以此实现线路的阈值动态化计算。算法应用于智能电缆测控系统的动态阈值监测功能模块,线路所得实际运行数据验证了本方法的有效性。

六通道高温超导导体载流性能和交流损耗特性的仿真研究

为了满足未来聚变装置磁体系统大电流、强磁场以及优良机械特性的要求,提出一种六通道TSTC-CICC高温超导导体,并采用自洽模型和T-A法,对三种结构的六通道高温超导导体的载流性能和交流损耗特性进行了二维有限元仿真研究,其中结构1中带材堆叠方向垂直于径向方向,结构2中带材堆叠方向平行于径向方向,结构3中带材堆叠方式既有垂直于径向又有平行于径向两种方式。由研究结果可知,结构1导体的临界电流最大,结构2导体的最小,结构3导体的介于两者之间。结构1和结构3导体在低磁场下具有较好的临界电流各向同性特性。三种结构导体的临界电流随外磁场角度及磁场强度的变化各不相同。结构1导体的传输交流(AC)损耗最小,结构2导体的传输AC损耗最大,结构3导体的AC传输损耗介于两者之间。在不同角度的外磁场中,三种结构的导体表现出的AC损耗各不相同。

多物理场耦合下不同因素对大功率液冷充电电缆温度影响的仿真研究

为解决新能源电动汽车快速补能带来的热效应显著上升和充电电缆线径不可能相应增大的互相矛盾问题,基于电磁温度流体多物理场耦合的有限元仿真模型,提出对充电电缆增加主动降温的空间冷却通道,对比分析在不改变缆芯横截面积和环境温度的前提下冷却介质种类、冷却通道结构、冷却液流速对超快速充电场景下充电电缆缆芯温度及载流量的影响。仿真结果表明:冷却通道管径对充电电缆导体温度与载流量影响最大;液冷较强制风冷的冷却效果更为显著;理想的冷却介质流速为0.1~0.15 m/s。当缆芯截面积为70 mm^(2)、冷却液流速为0.1 m/s、冷却介质为乙二醇水溶液、冷却通道与缆芯横截面积之比为1.25时,充电电缆载流量达到600 A,温度为49.7℃。相关研究为超快速充电场景下大功率冷却型充电电缆的结构优化与设计提供了参考依据。

基于鲸鱼优化算法的架空导线温度计算方法

架空导线运行温度是电网系统的重要监测参数。文章提出一种基于鲸鱼优化算法(whaleoptimization algorithm,WOA)的架空导线温度计算方法。将架空导线温度值作为鲸鱼位置,利用IEEE标准计算对应的载流量,将其和额定载流量的差值作为适应度函数,通过迭代求解最优鲸鱼位置,作为最终的温度值计算结果。利用IEEE标准所提供的计算样例对所提方法进行有效性验证。实验对比WOA、粒子群优化算法(particleswarm optimization,PSO)和灰狼优化算法(grey wolf optimizer,GWO)3种启发式算法的性能,结果表明WOA算法的准确率相比PSO和GWO更高,对100组温度值计算结果的平均误差仅为0.00001℃,误差和仅为0.000982℃;同时WOA算法的运行时间更短,综合性能最优。

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。

基于ANSYS的双回路“品”字形排列电缆温度场仿真分析

文章利用ANSYS软件对隧道双回路“品”字形排列电缆的竖直敷设方式和水平敷设方式进行温度场仿真分析。分析结果表明,水平敷设方式的双回路“品”字形排列电缆之间耦合作用更小,散热效果更好,有利于提升电缆载流量。

交流接触器载流能力提升研究与试验

为了满足电器设备小型化的需求,解决交流接触器载流提升后的温升超标问题,通过分析影响交流接触器温升和接触电阻的主要因素,选择提升接触器载流能力的可行途径。以某型号交流接触器为对象,对触点材料、接触类型、触头压力等进行优化,通过理论计算验证了优化方案的可行性,最后通过试验验证了方案的有效性。

基于DTS技术的煤矿电缆载流量分析研究

从矿用机电设备安全角度出发,对煤矿高压电缆在线监测技术进行了探讨,重点分析了矿用高压电缆载流量监测的重要性,阐述了适用于煤矿高压电缆的热路模型和动态载流量模型,设计了基于DTS的动态载流量监测系统,描述了系统功能和系统组成,为煤矿高压电缆的监测提供了一种创新的方法。通过系统的应用试点,结果表明该系统可有效地展示电缆的运行状况及电缆路径上各位置的老化问题。