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。

无缝平滑铝套电缆的设计及应用

根据连续包覆挤铝技术生产无缝铝套的原理,在焊接平滑铝套电缆生产工艺基础上,创新设计了无缝平滑铝套电缆产品及生产工艺,从结构、机械性能及安装应用等方面对无缝平滑铝套电缆进行试验分析,结果表明设计的无缝平滑铝套电缆具有制作工艺先进、产品性能优良、应用效果良好、市场前景广阔等优势。

平滑铝套和皱纹铝套XLPE绝缘高压电缆载流量研究

载流量是电缆运行重要参数之一,为了研究平滑铝套和皱纹铝套的不同金属屏蔽形式对XLPE(交联聚乙烯)绝缘电缆载流量的影响,选用220 kV 2500 mm^(2)超高压电缆作为试品,通过热分析法对平滑铝套和皱纹铝套电缆载流量进行理论计算,通过COMSOL软件对平滑铝套电缆载流量进行有限元仿真计算,再通过通流法对平滑铝套与皱纹铝套电缆进行载流量对比验证试验。试验验证表明平滑铝套比皱纹铝套屏蔽结构的高压电缆载流量提升了5.6%,有限元仿真计算的载流量与通流法验证结果仅相差1%,结果比较合理。因此平滑铝套XLPE绝缘高压电缆可以提高载流量。

110 kV复合平滑铝套电缆敷设关键工艺设计

近年来,随着110 kV复合平滑铝套电缆产品的出现,该产品的现场敷设成为了研究热点之一。对平滑铝套电缆在敷设前、敷设中和敷设后的关键工艺设计进行了说明。并对电缆敷设的环境温度、敷设方式、固定方式和敷设中的3个力的等进行了分析。最后,对电缆敷设后的试验方法进行介绍,并展望了该产品今后的应用前景。

220 kV平滑铝套高压电缆机械性能研究

对220 kV平滑铝套电缆开展了静态弯曲性能、张力弯曲性能、抗外力机械冲击性能的试验,平滑铝套电缆弯曲半径为20倍电缆外径,侧压力为5 kN·m^(-1)时,满足平滑铝套电缆的安装敷设要求。通过平滑铝套和皱纹铝套电缆抗外力机械冲击性能对比,可以得出两种金属屏蔽形式的电缆耐机械冲击性能基本一致,在施工和运行过程中,均可以对电缆提供足够的机械保护。新型金属屏蔽结构的平滑铝护套高压电缆符合新一代电网“本质安全”的要求,采用平滑铝护套高压电缆可以极大地提高系统的安全可靠性,是未来电网的发展方向。

一种新型金属屏蔽形式的平滑铝套高压电缆研制

介绍了新型屏蔽结构的平滑铝套高压电缆的研发背景,通过仿真软件对平滑铝套电缆进行电场和弯曲性能仿真分析,对平滑铝套高压电缆的结构设计进行了较为详细的阐述。通过载流量对比试验,试验结果表明平滑铝套电缆载流量比皱纹铝套电缆提升5.5%,平滑铝套高压电缆可以极大地提升系统运行的安全性。

复合平滑铝套电缆防水牵引头的研制

对传统方法制作平滑铝套电缆牵引头时存在的缺陷进行了分析,进而研制了一种扩径焊接防水牵引头技术,并对这种平滑铝套电缆防水牵引头进行了弯曲试验、侧压力试验、拉力试验及防水试验,突出了采用扩径焊接后的防水牵引头牢固可靠,并在现场向用户推广使用。

复合平滑铝套电缆防腐-黏结涂覆用热熔胶选用

复合平滑铝套电缆在结构设计、机械性能、安装敷设等方面均有较大的技术优势。针对传统防腐涂覆用沥青材料的黏结性不足,展开了复合平滑铝套电缆防腐-黏结用热熔胶的研制。以聚氨酯和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)为基体材料,通过改性设计开发了两种专用高黏结热固性热熔胶。采用防腐试验和剥离强度试验验证了聚氨酯高黏结热熔胶和EVA高黏结热熔胶的防腐性能和黏结性能。相较之下,EVA高黏结热熔胶的黏结性能更优,其可使复合平滑铝套与外护套黏结成整体,不易脱开,形成复合护套,确保复合平滑铝套电缆与皱纹铝套电缆一样满足标准对高压电缆弯曲半径的要求,且弯曲后表面平整,不会产生弓起现象,电缆运行更为安全可靠。

高压XLPE电缆平滑铝复合护套的弯曲特性及结构设计

近年来,频发的波纹铝护套电缆缓冲层烧蚀故障引起了国内电力行业对平滑铝护套高压交联聚乙烯(XLPE)电缆的广泛关注,其弯曲性能是限制工程应用的技术难点。该文搭建平滑铝护套XLPE电缆的四点弯曲三维仿真模型,以内聚力模型模拟胶层的力学行为,研究有/无热熔胶粘接、缓冲层厚度、非金属外护套厚度及材料、电缆径向尺寸等对平滑铝护套复合结构弯曲性能的影响。结果表明,若铝护套不与外护套粘接,其抗弯曲变形能力差,易起皱并挤压内部绝缘;粘接后形成整体复合护套,其抗弯能力与总厚度有关,其中,铝护套厚度可根据短路容量要求确定,而由外护套补足抗弯强度所需总厚度,且外护套材料弹性模量不应低于800MPa;缓冲层厚度对铝护套弯曲性能影响较小,主要从吸收绝缘热膨胀角度进行设计。基于研究结论,试制了110kV平滑铝护套XLPE电缆并通过型式试验验证。

复合平滑铝套高压电缆热熔胶涂覆装置的设计

平滑铝套高压电缆可避免皱纹铝套高压电缆内部的放电烧蚀现象,更能保证电缆的长期运行安全。但在平滑铝套高压电缆生产中发现,常规的沥青涂覆工艺存在诸多缺陷,因此对平滑铝套电缆防腐层的制作工艺进行改进设计。通过热熔胶涂覆工艺的提出、热熔胶涂覆装置的设计、热熔胶涂覆效果的测试,最终制得了外观光滑圆整、性能指标优异的复合平滑铝套高压电缆。

110 kV复合平滑铝套电缆应用可行性分析

针对常规110 kV皱纹铝套电缆存在本体内部电腐蚀的风险,创新设计了110 kV复合平滑铝套电缆。从设计创新性、使用安全性、安装敷设可行性等方面对110 kV复合平滑铝套电缆展开了详细分析,结果表明110 kV复合平滑铝套电缆应用于高压输电线路中可确保线路长期安全运行,且在机械性能、电气性能、安装敷设性能等方面均有较大的技术和经济优势,应用效果好,有很好的市场推广价值。

平滑铝护套高压电缆的性能研究

结合目前国内高压电缆系统运行需求,就皱纹铝护套与平滑铝护套两种电缆产品对电缆载流能力、感应电势、短路电流、可靠性以及弯曲性能等进行研究。得出平滑铝护套高压电缆的载流能力优势明显,可靠性提升,弯曲性能与皱纹铝护套电缆相当。

110kV高压铝护套电缆结构设计优化

根据GB/T 11017.2—2014和ICEA S-108-720-2018标准,并结合公司生产制造经验,设计了110 kV 1 600 mm2常规结构和优化结构的高压电缆,优化电缆包括导体、绝缘层、铝护套和外护套优化,并研究了两种结构高压电缆的性能。结果表明:优化结构电缆相对于常规结构电缆,其材料消耗明显降低,绝缘层、金属护套和外护套材料消耗分别降低了17.5%,35.6%和33.6%。优化结构电缆最大装盘量显著提升,能够有效减少线路接头数量。在相同敷设条件下,相对于常规结构电缆,优化结构电缆输电容量明显提升,其空气中的载流量提高了17.5%,土壤中的载流量提高了11.8%。

平滑铝护套电缆涂覆技术及安全性能分析

对原有皱纹铝护套电缆的沥青防腐应用技术缺陷进行分析,创新设计了应用于平滑铝护套电缆的热熔胶材料。对涂敷热熔胶防腐层的平滑铝护套与皱纹铝护套电缆的安全性能方面进行了对比分析,结果表明涂敷热熔胶防腐层的平滑铝护套电缆运行更安全,有很好的市场推广价值。

高压XLPE电缆缓冲层缺陷研究现状综述

高压交联聚乙烯电缆因缓冲层缺陷引发的故障频发,已严重威胁到电力系统的安全运行。本文首先介绍了缓冲层的基本结构和作用,并在此基础上梳理了目前国内外对于缓冲层失效的相关研究;其次从缓冲层的材料特征和内部结构等角度结合电场仿真来分析缺陷发生的主要原因;之后对缓冲层缺陷中出现的白色粉末绝缘性能和理化特征进行总结,并提出其形成机理;最后对缓冲层缺陷的检测手段进行汇总,提出使用计算机断层成像技术对电缆缓冲层缺陷进行检测以弥补现有检测手段的不足,并建议对铝护套及缓冲层的材料或结构进行优化,以预防缓冲层缺陷的生成。

高压XLPE电缆缓冲层烧蚀故障机理分析与结构优化

高压交联聚乙烯(cross-linked polyethylene,XLPE)电缆缓冲层烧蚀故障频发,在行业内引起广泛关注。电缆结构优化有利于解决放电烧蚀问题,文中从缓冲层放电灼伤机理角度出发,建立电缆有限元模型进行电场仿真,分析讨论不同结构参数下气隙电场分布的变化,并开展模拟试验对结构优化方案进行研究。结果表明:在满足电缆设计要求的前提下,减小缓冲层厚度、减小轧纹深度、增加金属套和缓冲层的挤压深度有利于减弱接触不良导致的气隙电场畸变;平滑铝套结构与缓冲层的接触电阻较小,在抑制缓冲层放电烧蚀故障方面具有优势。

高压及超高压电缆金属护套金刚石涂层模具制备与应用

基于直流电弧等离子体喷射化学气相沉积金刚石方法,采用两种不同的等离子炬及相应配套设备和工艺,分别在ϕ78.0 mm和ϕ145.0 mm孔径的硬质合金拉拔模具内表面制备CVD金刚石涂层,并对金刚石涂层表面进行抛光。利用3D轮廓仪、光学显微镜、Raman光谱仪以及压力试验机对涂层表面粗糙度、厚度、成分、附着强度等进行测试分析。结果表明:两种方法制备的金刚石涂层表面粗糙度分别为42.426 nm和33.084 nm;金刚石涂层厚度均匀性和纯度均较好;在1000 N载荷下压痕边缘区域无严重的裂纹及薄膜脱落现象。将制备的拉拔模具应用于高压及超高压电缆平滑铝护套拉拔生产线中,可以采用一次缩径工艺,且低速下干拉或者3~5 m/s速率下使用水润滑拉拔,使用寿命是硬质合金模具的10倍以上。