电缆载流量试验热稳定判据及试验误差的研究

运行中电力电缆线芯温度随负荷电流和电缆本体及周围媒质热特性参数的变化而变化,准确地确定电缆暂态温度场和线芯温度是提高电缆输送能力的基础。针对有限差分法计算电缆温度场难以处理电缆圆形边界和周围土壤矩形边界的问题,采用阶梯直线代替电缆圆形边界,在直角坐标系中直接求解电缆暂态温度场。基于坐标组合的有限差分法和大电流模拟试验验证该方法的有效性和实用性。计算程序分析了恒定负荷电流下电缆线芯的温升过程和载流量试验误差。计算结果表明:电缆线芯温升速度随土壤热阻系数的增加和电缆根数的增加而减慢,目前载流量试验中采用的热稳定判据可以使载流量试验值显著高于载流量实际值。

单相电流对三芯钢带铠装电缆载流量试验结果影响程度的研究

采用剥掉铠装层通以单相电流模拟三芯钢带铠装电缆通以三相电流,将敷设于电缆沟中的完整电缆段和剥掉铠装层电缆段串联加载不同的电流进行载流量试验,对比研究了两者的温度;根据电磁场理论,计算了载流量试验中的铠装损耗。按照IEC载流量计算标准,研究了铠装损耗对载流量影响的程度。研究表明,三芯铠装电缆加载单相电流时的铠装损耗不可忽略,但对载流量的影响不超过4%,且偏保守。

载流量试验误差分析及数据可靠性研究

针对载流量试验中环境温度和热电偶探头设置这两个影响因素进行研究,通过理论计算和试验验证的方法明确了这两个因素对载流量试验结果造成的影响和误差量级,并对误差下载流量试验数据进行了可靠性分析,进而提出了不同的载流量试验对于这两个因素的处理方法。

不同金属屏蔽形式XLPE高压直流电缆载流量计算与试验验证

为了明确不同金属屏蔽形式对高压直流电缆载流量的影响,并对比热分析法和有限元仿真两种理论计算方法结果的准确性,选取导体截面3 000 mm2的铜芯±525 kV交联聚乙烯(XLPE)绝缘直流电缆,分别通过热分析法和有限元仿真计算皱纹铝套和铜丝屏蔽结构下直流电缆的载流量,并设计直流载流试验对两种电缆样品进行载流量测试。结果表明:相同条件下铜丝屏蔽结构电缆载流量大于皱纹铝套结构,但是两种载流量的理论计算结果均小于试验结果,且存在明显偏差。基于热分析法计算得到的铜丝屏蔽结构电缆在空气中28℃条件下的载流量为2842A,对比有限元仿真结果和试验结果分别偏小7.5%和15.8%;基于热分析法计算得到的相同条件下皱纹铝套结构电缆载流量为2 836 A,对比有限元仿真结果和试验结果分别偏小5.3%和8.6%。造成热分析法计算结果偏小的主要原因在于其仅考虑电缆热传导过程中的热阻影响,无法计算外部空气对流产生的热辐射对载流量的提高,且无法考量电缆结构内部空气对热传导的作用;有限元仿真计算方式在热传导作用之外还具备识别热辐射作用的能力,计算结果更为接近试验结果,差异来源主要为该文所建立的模型未准确表征电缆实际存在的空气隙和皱纹铝套结构,此外有限元仿真计算无法准确模拟实际试验时空气对流产生的电缆表面散热情况。

10kV三芯交联电缆载流量的试验研究

三芯电缆广泛应用于城市配电电网,其可靠运行与绝缘温度密切相关,因而电缆载流量的精确计算是电缆安全、可靠运行的保证。由于配电电缆的线路多、结构复杂、敷设方式多样,使得配电电缆线路的管理和载流量计算不像高压电缆那么规范。近几年一些非常规的敷设方式大量使用,使得配电电缆载流量的计算更加困难。为规范配电电缆载流量的计算,模拟了广州地区10kV三芯交联电缆典型敷设条件,在试验现场进行了单根空气、直埋、穿管敷设及2×3多回路密集敷设下的电缆载流量试验;编制了计算三芯电缆载流量的计算软件,将电缆本体各层温度降的试验值与软件计算值进行了对比,试验研究结果验证了理论计算的正确性。三芯电缆载流量的准确计算可为运行中负荷的控制提供参考,保证电缆的可靠性,并最大限度发挥电缆的输送能力。

热真空条件下工作的电气电缆载流量计算与试验

高空制导飞行器从母舱释放后,制导舱与仪器舱之间部分电气电缆处于热真空条件下工作。对此种特定条件下的电缆进行了载流量计算。理论计算表明,给定的电缆设计满足在热真空条件下正常工作要求。最后简略介绍了载流量试验。

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。