现役交流XLPE电缆绝缘切片试样的交、直流耐压性能对比

为升级输电线路的传输能力,可将现役交流XLPE电缆线路改为直流运行,但仍缺乏改造方案设计的统一标准或规范。因而对1根投运7年的YJV22-8.7/10 kV-3×185 mm^2电缆进行绝缘环切,在相同条件下对切片试样进行交流及直流电压下的连续和逐级升压击穿试验。结果表明:升压速率为2、0.5、0.1 kV/s的连续升压击穿试验中,升压速率对试样的交流平均击穿场强影响很小,而对直流击穿场强影响较大;时间步长为2、6、15 min的逐级升压试验中,随着时间步长的增加,交流击穿场强略有降低,而直流击穿场强显著增大。随着电压施加时间的增加,交流击穿场强下降,而直流击穿场强反而增大,这导致直/交流击穿场强比值持续增大,由1.33增大至3.73。以击穿场强的95%置信下限值为基础,推导可获得XLPE绝缘试样的交、直流1 h击穿场强分别为89.50 kV/mm及247.55 kV/mm,而反幂定律中的电老化寿命指数拟和值为17和-11.51。在高压短时击穿试验范围内,试样的直流耐压性能随时间变化不符合传统电老化寿命定律,这可能与空间电荷效应的时间依赖性有关,需要后续研究进一步确认;同时也说明基于薄试样、高电压、短时间的击穿试验数据无法有效反映直流绝缘的长期电老化性能,不能直接用于XLPE直流电缆的绝缘结构设计。

现役交流XLPE电缆配电线路改为直流运行的技术方案及实例分析

近年来,随着新型发电及用电技术的发展,以及对电力供应可靠性和容量要求的提高,直流配用电与直流微电网技术日益获得广泛关注。该文针对一条现役35 kV交联聚乙烯(XLPE)交流电缆线路在发生二次故障后的改造工程,创造性地提出将其改为直流运行的方案,并针对方案中所确定的±10 kV直流电压、150 A额定电流运行参数,自行设计对电缆性能进行全面校核的试验方法。在送检电缆样段顺利通过所有试验项目并完成必要的系统改造后,将电缆线路投入直流±10 kV电压下作双极运行。线路在改造后至今已安全运行4年。与传统的修复运行、新增线路等备选方案相比较,从经济性、工程性、可靠性等多方面,改直流方案均具有明显的优势,而且研究还显示其存在大幅增容的潜力。该文的研究可为国内XLPE电缆直流配网系统建设以及现役交流电缆线路改为直流运行提供理论借鉴及工程参考。

现役交流XLPE电缆绝缘切片试样的交、直流耐压性能对比

为升级输电线路的传输能力,可将现役交流XLPE电缆线路改为直流运行,但仍缺乏改造方案设计的统一标准或规范。因而对1根投运7年的YJV22-8.7/10 kV-3×185 mm^2电缆进行绝缘环切,在相同条件下对切片试样进行交流及直流电压下的连续和逐级升压击穿试验。结果表明:升压速率为2 kV/s、0.5 kV/s、0.1 kV/s的连续升压击穿试验中,升压速率对试样的交流平均击穿场强影响很小,而对直流击穿场强影响较大;时间步长为2 min、6 min、15 min的逐级升压试验中,随着时间步长的增加,交流击穿场强略有降低,而直流击穿场强显著增大。随着电压施加时间的增加,交流击穿场强下降,而直流击穿场强反而增大,这导致直/交流击穿场强比值持续增大,由1.33增大至3.73。以击穿场强的95%置信下限值为基础,推导获得XLPE绝缘试样的交、直流1h击穿场强分别为89.50 kV/mm及247.55 kV/mm,而反幂定律中的电老化寿命指数拟和值为17和-11.51。在高压短时击穿试验范围内,试样的直流耐压性能随时间变化不符合传统电老化寿命定律,这可能与空间电荷效应的时间依赖性有关,需要后续研究进一步确认;同时也说明基于薄试样、高电压、短时间的击穿试验数据无法有效反映直流绝缘的长期电老化性能,不能直接用于XLPE直流电缆的绝缘结构设计。

现役交流配网XLPE电缆系统改直流运行的基础性方案设计研究

随着柔性直流输电技术的发展,将现役交流XLPE电缆线路改为直流运行以提升传输能力已成为全球关注的热点。以交流配网中典型的单/三芯XLPE电缆(110kV及以下)为例,从主接线形式选择、线芯回路配置、接地方式设计3个方面开展了单/双回路配电线路的直流改造方案设计研究,综合考虑投资成本、供电可靠性、传输容量、工程实用性等方面,系统分析了直流改造的可行性。研究结果可为现役交流配网改直流运行的实际工程应用提供重要参考。

XLPE电缆交流耐压试验中阻性电流的检测

介绍了用容性电流补偿法测量 XLPE 电缆的阻性电流的基本原理,给出了通过测量电缆的阻性电流来检测电缆绝缘状况的新方法,并且在此原理的基础上设计出了一种新型的 XLPE 电缆阻性电流测试仪。

临界反转温差约束下66 kV交流XLPE电缆改为直流运行的电压等级和载流量分析

准确有效地评估交流电缆改为直流运行时的增容效果对电缆交改直后的安全运行至关重要。现有研究主要基于缆芯温度70℃为阈值确定交改直的电压等级和载流量,并未考虑绝缘层的稳态电场强度。因此,文中综合考虑临界反转时稳态电场强度较小和温升限值约束,提出了以绝缘层中的电场强度5 MV/m为限值的交改直电压等级和载流量判定方法;并且以66 kV交流XLPE电缆为例进行仿真计算,分析了直埋土壤敷设下交流电缆改为单极直流和双极直流运行时的增容效果。研究结果表明:当电缆在直埋土壤敷设下以66 kV单极直流运行和双极直流运行时,最大输送功率分别为改造前的1.53倍和1.12倍。所采用的分析方法可为电缆线路交改直工程提供一定的参考。

XLPE交流电缆线路改为直流运行的载流量设计与分析

在现役XLPE交流电缆线路的直流改造中,载流量的合理设计是关键问题之一,决定了改造线路的传输容量和运行可靠性。文中对同一线路在交、直流电压下运行时的等效热路模型及载流量解析算法进行了对比,分析了造成交、直流线路载流量差异的关键因素,并以空气敷设的三芯10 kV XLPE电缆为例,进行了同一线路在相同敷设条件下的交、直流载流量模拟试验。研究发现,目前直流改造所涉及的现役XLPE交流电缆线路,在进行直流载流量评估时,绝缘温差要求不成为限制条件,仅需考虑线芯温度限制、按照IEC60287-2017推荐方法进行计算;在线芯电阻、金属护套损耗、载流芯数、环境热阻及线芯允许长期工作温度等影响因素中,交流电缆改为直流运行后线芯允许工作温度由90℃下降为70℃,在很大程度上抵消了其他因素对载流量的有利贡献;10 kV XLPE电缆载流量模拟试验数据和解析计算结果吻合,偏差很小,验证了解析计算方法的有效性。对10、35 kV三芯和110 kV单芯电缆在不同典型敷设情况下的交、直流载流量计算显示,改为直流运行后,三芯电缆的载流量略有增加,单芯电缆稍有下降,变化幅度均未超过6.5%。

交流XLPE电缆典型绝缘缺陷的PD特性与类型识别

针对交联聚乙烯(XLPE)电缆及其附件常见的9种绝缘缺陷类型,制作了相应的缺陷模型,研究了9种缺陷在不同电压下的局部放电特性。发现不同缺陷的谱图形状、放电的相位分布等表现出不同特点,每种缺陷的放电重复率与平均放电量均随着电压的升高而增大,其中气隙缺陷的最大放电量和放电重复率高于其他缺陷,电树枝缺陷的放电重复率最低。对不同缺陷的局部放电谱图进行了特征量提取,并利用基于L-M算法的BP神经网络,实现了故障类型的识别,最低识别率达到89.17%,取得了较好的识别效果。

超高压交流XLPE电缆输电工程应用现状综述

为了掌握超高压交流交联聚乙烯(cross-linked polyethylene,XLPE)电缆输电今后的发展趋势,广泛调查总结了国内外主要超高压交流XLPE电缆在长距离输电工程中的应用现状以及面临的技术挑战,认为超高压交流XLPE电缆输电已成为陆上城市输电工程的主流选择;综述了超高压、长距离电缆输电工程现场交接试验中的关键技术以及在运电缆线路的监测、诊断技术,可以为今后的超高压交流电缆工程提供参考。

开展XLPE电缆交流耐压试验的必要性与可行性

对于XLPE电缆而言，直流耐压试验有效性不高，且存在一定的危害性。应在现场试验中以交流耐压取代直流耐压。开展XLPE电力电缆交流耐压试验，必须解决试验方式（装置）以及试验标准两方面的问题。制定合理准确的试验标准，需要经过大量的试验数据积累，但通过分析机理、借鉴相关标准或规定，制定基本适于新疆电网的地方规定是可行的。

交流配电XLPE电缆直流改造的拓扑结构和空间电荷研究综述

对国内外在交流配电XLPE(交联聚乙烯)电缆直流改造方面的研究进行了梳理和介绍。对于在直流电压下运行的交流XLPE电缆,绝缘中的空间电荷积累是其面临的主要问题,将电缆绝缘中的电场强度限制在空间电荷积累阈值场强以下时,可以忽略由于电极注入和杂质电离带来的空间电荷积累的影响。对于单回交流配电线路直流改造的拓扑结构,可考虑采用双极式接线方式;当其供电能力提升较小时,也可考虑采用单极或者三线双极式接线方式。

XLPE电力电缆交流耐压试验参数等效性解析

针对试验标准中技术参数不统一的问题,结合现场交联电力电缆安装质量缺陷的常见类型,分析了试验标准、频率、电压和时间等参数的选取。

用交流电压进行高压XLPE绝缘电缆线路的现场试验

根据XLPE绝缘电缆用直流电压进行现场试验的经验,要求开发新的方法。现在有一种移动式调频串联谐振装置能够用交流电压进行试验,这意味着适用于塑料绝缘电缆敷设后的试验将有重大突破。配有经由户外和户内开关设备而接至电缆线路的连接线,以满足不同用户的要求。

用交流电压进行高压XLPE绝缘电缆线路的现场试验

根据XLPE绝缘电缆用直流电压进行现场试验的经验,要求开发新的方法。现在有一种移动式调频串联谐振装置能够用交流电压进行试验,这意味着适用于塑料绝缘电缆敷设后的试验将有重大突破。配有经由户外和户内开关设备而接至电缆线路的连接线,以满足不同用户的要求。

220 kV XLPE电缆现场交流耐压试验

本文介绍了220kVXLPE 电缆的现场交流耐压试验,为高电压等级超长度电缆的试验提供了参考经验。

基于交流耐压试验的XLPE电缆绝缘检测要点分析

XLPE电缆绝缘性能直接影响着电力系统的安全性、可靠性和稳定性,在电力运维管理过程中需全面重视。本研究从XLPE电缆绝缘缺陷的主要类型出发,分析不同交流耐压试验技术的适用范围。在某地区220kV变电站主变110kV出线电缆测试需求基础上,设置并联补偿串联谐振方案,确定交流耐压试验中的关键点,旨在保障电力系统中XLPE电缆安全投运。

35kV交流XLPE电缆两端线路改为三极式直流运行的参数设计

直流输电与交流输电相比具有供电容量大、线路损耗小、无须无功补偿且能充分发挥分布式能源的价值等诸多优点。同时，随着柔性直流输电技术的发展及环境保护的迫切要求，将交流线路改造成直流线路逐渐获得广泛关注。

66kV交流交联聚乙烯电缆线路改为直流运行的直流载流量

将交流电缆线路改为直流运行是提高电缆线路输送功率的有效途径之一,确定交流电缆的直流载流量对电缆的交流改直流运行意义重大。为此,采用解析法和数值法分析了空气中敷设66 kV电压等级交流交联聚乙烯(XLPE)电缆的直流载流量,开展了直流载流试验;同时采用数值法计算了直埋敷设2根平行排列交流电缆的直流载流量,并计算了电缆改为直流运行后的输送功率。计算结果表明:对于空气中敷设的交流电缆,采用解析法和数值法得到的直流载流量与试验测试结果基本一致(780 A);直埋敷设交流电缆的直流载流量约为710 A;当交流电缆改为直流运行的工作电压取57 kV时,其输送功率和原交流系统相等。上述结果验证了解析法在计算高压(66 kV)电缆直流载流量时的适用性,同时为后续66 kV交流电缆线路改为直流运行奠定了基础。

高压交联电缆现场交流耐压试验

分析了直流耐压试验对交联聚乙烯电缆存在的缺点和问题 ,通过比较 ,选择了变频谐振装置在山东电网开展高压交联电缆的现场交流耐压试验 。

基于水树枝现象XLPE电缆在线监测系统的研究与设计

基于交联聚乙烯(XLPE)电缆水树状老化的原理,直流分量法和交流叠加法是两种有效的XLPE电缆在线监测方法。设计了综合上述两种方法的在线监测系统,其中包括设计方案、系统构成、关键技术等。结果表明:设计的XLPE电缆在线监测系统能够反映运行中电缆绝缘的老化程度,实现了XLPE电缆的在线监测。