铜屏蔽层间隔缠绕引发电力电缆过热的故障分析与仿真计算

为了研究电力电缆因铜屏蔽层缠绕方式导致的过热故障甚至击穿问题,文中以某500 kV变电站35 kV交流侧融冰管母线的着火故障为例,通过分析交流耐压实验下的红外热图像和对地电流,建立铜屏蔽层缠绕结构的电路模型分析热故障机理。进一步建立35 kV单芯电缆的三维有限元仿真模型探讨铜屏蔽层间隔缠绕对电缆温度分布的影响。结果表明:外半导电层上流过的电流是导致电缆表面温度升高的主要原因,铜屏蔽层间隔缠绕将使间隔边缘与外半导电层接触位置流过的电流增大而引起过热故障,这种过热故障与外施电压的幅值、频率以及铜屏蔽层铜带缠绕间距之间的关系密切。

铜屏蔽层对高速永磁无刷直流电机转子涡流损耗和应力的影响分析

在永磁体和保护套之间增加高导电铜屏蔽层,能够降低非同步旋转的时间和空间谐波在高速永磁无刷直流电机转子中产生的涡流损耗。首先验证不同厚度的铜屏蔽层对降低转子涡流损耗的效果,建立包含铜屏蔽层在内的多层环形结构的转子应力计算流程,并提出一种计算铜屏蔽层内外接触面预置过盈量的方法,计算过程均考虑到预置过盈量、旋转离心力以及温升对应力的影响。在此基础上,分析铜屏蔽层厚度对转子各层部件最大应力的影响。通过有限元仿真以及样机测试,验证了分析方法的有效性。

铜屏蔽层绕制方式对绝缘管母安全运行影响的研究

为了研究铜屏蔽层绕制方式对绝缘管母运行安全的影响,针对某地区110k V变电站35k V侧绝缘管母出现的外护套烧蚀击穿故障案例进行了研究。通过管母烧蚀击穿点的红外热成像,结合管母的有限元仿真对管母铜屏蔽层在绕包和叠包绕制方式下管母半导电层的电势分布、电流密度以及阻性损耗密度进行了对比分析。研究结果表明:两种绕制方式下管母的半导电层电势分布、电流密度及阻性损耗存在明显差异。管母采用绕包时在铜屏蔽层截断处容易形成局部高电势,半导电层表面电流及局部阻性发热功率密度大,半导电层发热严重并存在明显的过热点;采用叠包时管母半导电层的表面电势、电流密度及局部阻性发热功率接近于零,未发现明显的局部过热点。这些特征可为改进管母铜屏蔽层的绕制方式和指导实际生产工作提供理论依据。

两起因铜屏蔽层开断引起的电缆事故的分析

介绍并分析了两起因35kV单芯交联聚乙烯绝缘电力电缆铜屏蔽层开断而引起的电缆烧坏事故,认为要重视铜屏蔽层直流电阻或铜屏蔽层感应电压和电流的检测。

带接地铜屏蔽层的干式变压器性能分析

某220 kV变电站相继发生两起35 kV站用干式变压器相间短路跳闸事故,发生事故的站用变均为采用接地铜屏蔽层的新结构干式变压器。对这种干式变压器的性能进行研究,并分析了其他新型结构干式变压器的优缺点。

变电所二次电缆铜屏蔽层的氧化与腐蚀的处理

结合在工厂的实际工作过程中,对铜包铝电缆屏蔽层在工作过程中,会受到各种内在因素和外在环境的影响进行分析,从铜包铝电缆线屏蔽层被腐蚀时的状态进行论述,提出了提升整个供电系统安全性的措施,改善供电系统供电的供电效率和供电的质量,保障整个工厂以及工作人员的安全性。

中压电缆铜屏蔽层熔断引起事故扩大的分析

通过对上海所属的厦门、四川、海陆 3座变电站的中压电缆故障分析 ,认为铜屏蔽带型电缆一般适用于中性点经小电阻接地系统 ,但不能承受故障大电流。虽然故障大电流发生的概率较小 ,但应引起注意 ,尤其是在制作电缆中间接头时 ,建议恢复铜屏蔽层时采用三相统包绕包 ,同时要使绕包层的截面不小于电缆本体的铜屏蔽层截面 。

高速永磁同步电动机转子涡流损耗优化

针对高速永磁同步电动机转子上涡流损耗较大的问题,提出了一种结合护套分层结构与护套之间加装铜屏蔽层的优化方法。首先,分析涡流损耗的产生机理以及对护套分层的理论解析,通过有限元仿真验证得出护套分层结构可减少护套厚度,达到降低损耗的目的。其次,在护套分层结构的基础上,进一步仿真分析铜屏蔽层对涡流损耗的抑制效果,并确定铜屏蔽层的最佳厚度。最后,对优化前后转子涡流损耗、电动机主要性能参数进行对比,较优化前,转子涡流损耗下降了59.8%,气隙磁密、空载反电势基本不变。研究表明:该优化方法能够有效地削减转子上的涡流损耗,且对电动机性能基本不会产生影响。

转子结构对高速无刷电机转子涡流损耗的影响

针对转子涡流损耗在高速电机中比较严重的问题,通过有限元分析研究了永磁体分块对转子涡流损耗的影响.分析表明:当永磁体周向宽度小于谐波磁场在永磁体中的透入深度时,永磁体分块能有效地减小永磁体中的涡流损耗;反之,永磁体分块会使永磁体中的涡流损耗增加.利用涡流磁场的屏蔽作用,在转子保护环和永磁体之间增加一层电导率高的铜片.尽管铜片中会产生涡流损耗,但该涡流产生的磁场抵消了气隙磁场的谐波分量,使永磁体、转子铁心以及保护环中的损耗显著减小,整体上降低了转子涡流损耗.

基于磁热耦合法的高速永磁电机温升计算及其应用

针对温升计算过程中材料的温度特性对损耗产生影响的问题,利用电磁场与温度场双向耦合的分析方法,并在求解过程中计及损耗的空间分布,从而实现高速永磁电机温升的准确计算。以一台15kW表贴式高速永磁体同步电机为例,考虑电机各部件装配间隙,运用磁热耦合方法计算了电机在额定转速时的温升情况,与传统温度场加载热密度法计算结果对比,并通过温升实验验证了双向耦合计算方法的准确性。以磁热耦合研究方法为基础,对高速电机护套的选材问题进行探讨,提出在护套上加装适当厚度的铜屏蔽层来降低损耗与温升,同时分析表贴式与内置式转子结构对对电机损耗与温升的影响,为高速永磁电机转子结构设计提供可靠有效的参考依据。

提高永磁体电阻率对降低高速永磁交流电机转子涡流损耗的有效性分析(英文)

导电的永磁体暴露于谐波磁场时,会产生涡流及损耗。提高永磁体的电阻率是减小其涡流的最直接方法。但是,在高速永磁交流电机中,涡流不仅存在于永磁体中,也存在于转子的金属保护套及铜屏蔽层中。在此条件下,提高永磁体的电阻率是否仍然有效?本文将通过有限元分析与对比研究,来探讨这个问题。

10kV冷缩电缆头的制作安装

1 10 kV冷缩电缆头制作安装的工艺与步骤(1)剥外护套、钢铠和内衬层。将电缆校直、擦净,剥去从安装位置到接线端子的外护套,留钢铠30 mm、内护套10 mm,并用扎丝或PVC带缠绕钢铠以防松散。铜屏蔽端头用PVC带缠紧,以防松散,铜屏蔽皱褶部位用PVC带缠绕,以防划伤冷缩管。(2)固定钢铠地线。将三角垫锥用力塞入电缆分叉处,打光钢铠上的油漆、铁锈。

高速永磁同步电机转子涡流损耗分析

高速永磁同步电机转子涡流损耗是设计时的关键性问题之一,它会使永磁体发热,导致永磁体温度逐渐升高,严重时甚至面临退磁的风险。本文针对一台55 kW、24000 r/min高速永磁同步电机,采用有限元分析软件,研究了典型的合金材料护套、碳纤维材料护套、碳纤维加铜屏蔽层复合结构护套方案转子,其各部件涡流损耗受实际工况影响的规律。结果表明:在选择护套方案时并非带铜屏蔽层对所有工况均最优,仅在电流谐波含量较高或电频率较大等某些特定工况之下,总涡流损耗才最低。本研究依托于工程实际,对指导高速电机设计具有非常重要的应用价值。

空压机用高速永磁电机铁心和磁钢损耗的影响因素

高速电机具有电流频率高、定子铁耗和转子涡流损耗大等特点。针对额定功率10 kW、额定转速100000 r/min空压机用高速永磁电机,对比分析了平行充磁和径向充磁、脉冲振幅调制(PAM)方波驱动和基于SiC的正弦波驱动时对损耗的影响。分析结果表明,平行充磁气隙磁密谐波小,空载定子铁心损耗比径向充磁低约40%;驱动方式对电机损耗尤其是转子损耗影响较大,正弦波驱动时转子损耗几乎可忽略,方波驱动时转子损耗占比可达总损耗的20%。针对方波驱动转子损耗大的问题,在转子表面增加一层铜屏蔽层,分析结果表明可以有效降低转子涡流损耗。对同一台带压缩机负载的高速电机对比测试了2种驱动器控制下的母线输入的有功功率,验证了驱动方式对电机损耗的影响。

采用电磁感应原理的电缆快速识别技术应用

电缆识别作为电缆检修和施工前的重要环节,其准确性直接影响人身和设备的安全,而传统人工识别方法因耗时长、准确度不高,无法满足需求。如何准确、快速识别出目标电缆已成为电网检修、施工人员亟须解决的现实问题。1电缆识别基本原理将交流电压U接在R1所在的支路上,根据基尔霍夫定律,I1=I2＋I3,即流过R1所在的电流与流过R2、R3的电流之和相等,方向相反。

瀑布沟1号高厂变低压侧C相电缆烧损原因分析及处理

对瀑布沟水电站高厂变10 kV三芯交联电力电缆户内终端烧毁事故进行了分析,介绍了修复过程,修复处理后,经直流耐压及泄漏试验,满足投运要求,且提出了防范措施及改进方法。

浅谈电缆线路保护接地

在综合自动化变电站中,电气设备之间的连接线路皆采用电缆出线。随着社会经济发展,电力电缆线路被广泛应用于城市建设及工农业生产当中。因此,电缆线路的安全运行越发重要,而电缆线路保护接地的正确与否直接关系到电缆的安全运行及使用寿命。

6E/R3KV动力电缆“水树枝”老化剖析

交联聚乙烯电缆由水引起的老化,即“水树枝”老化问题,已引起国内外普遍关注。本文认为产生初轧厂动力电缆故障主要原因是由于电缆本身绝缘结构中存在的无数微孔,长期受水侵蚀结果,提出了抑制老化发展的最有力措施是加强维护、切断水源。