交联聚乙烯电缆绝缘老化超低频介损试验及评价规程研究

本文基于通过检测电缆超低频介损值确定电缆老化程度的基本原理,结合某地实测得到的多组数据,通过国际规程IEEE 400.2—2013进行初步判断,分析处于不同状态下的电缆介损值的变化规律及其原因,并得出该规程仅适用于没有局部劣化的电缆。此外,由于我国电缆制造材料、结构和生产工艺与国外产品存在差异,采用国际规程判断电缆老化程度有时会变得不准确。为解决此类问题,本文建立更加全面的判据体系,给出最优判断阈值的确定方法,并对该地区实测得到的数据进行拟合,得到更加准确的分级判断阈值。此方法可为建立符合我国电缆实际情况的评价规程提供参考。

光电复合海缆温度场建模分析及在在线监测中的应用

为了有效监测光电复合海缆的绝缘状况,基于迭代法改进了IEC60287电缆载流量和温度场计算标准,在有限元数值分析软件包COMSOL中基于热电耦合模块建立了110 k V YJQ41×300 mm^2海缆温度场模型,与改进IEC60287标准比较验证了建模方法的准确性,在此基础上确定了不同载流量下海缆模型最佳的分析范围。建模研究了海缆正常运行和绝缘性能下降情况下载流量和环境温度对光纤温升的影响;采用介质损耗表征绝缘状况,分析获得了典型介损值下光纤相对温升的变化规律。结果表明:正常情况下光纤温升随载流量的增加近似成平方增大,随环境温度的增加近似线性增大,增速较慢;海缆绝缘性能下降时光纤相对温升随tanδ的增加成正比增大,相对而言,受环境温度的影响很小。根据上述研究,提出了基于光纤相对温升和海缆载流量的介损计算公式和基于光纤相对温升的海缆绝缘状态监测方法。较之现有基于电气量的绝缘监测方法,该方法不易遭受电磁干扰的影响。在光电复合海缆在线监测方面具有参考应用价值。