10kV钢芯铝绞线XLPE绝缘架空电缆的制造

介绍了 10 k V钢芯铝绞线交联聚乙烯绝缘架空电缆的产品设计 ,制造工艺及其性能。

高压及超高压XLPE电缆附件施工时电缆绝缘处理工艺

在XLPE电缆附件安装施工过程中,需将电缆接头与其他附件进行连接,在现场施工时,经常出现电缆绝缘处理不到位的情况,导致电缆接头与其他附件无法良好连接,影响电缆使用寿命。因此,在现场施工前对电缆绝缘进行处理十分必要。本文主要对高压及超高压XLPE电缆附件施工时电缆绝缘处理工艺进行分析。通过对高压及超高压XLPE电缆附件施工中电缆绝缘处理工艺的分析,总结现场施工经验,可为现场施工提供一定的参考。

基于电应力损伤特征值的XLPE绝缘电压耐受指数评估方法研究

XLPE绝缘的电压耐受指数n表征绝缘电寿命特性,对加速寿命试验中获取的失效数据进行分析可以获取n值,然而,加速寿命试验中的外施场强与试验所获失效数据的分析方法影响n值的准确性。本文研究电压耐受指数n的评估方法,对XLPE绝缘试样分别进行恒定应力试验与步进应力试验,提出基于损伤特征值的试验数据分析方法,该方法通过损伤矩阵建立试验中累积损伤阈值(Dc)与n的映射关系,以矩阵秩的变化作为n值的选取依据。结果表明:本文所提方法在恒定应力试验中获取的XLPE绝缘电压耐受指数n2=12.43,在步进应力试验中获取的XLPE绝缘电压耐受指数n3=12.04,较线性拟合获取的XLPE绝缘电压耐受指数n1=12.83仅相差3%与6%,且本文所提方法能够节省75%以上的试验时间,验证了该方法的有效性。

基于谐波分量的配电电缆绝缘劣化状态带电检测技术

由于受城市电网停电检修的限制,配电电缆的谐波电流带电检测技术有望成为传统离线诊断方法的有效补充,以提升配电电缆绝缘状态的诊断实时性。该文搭建了10 kV配电电缆真型实验平台,并制备了受潮与长时热老化的典型缺陷电缆。通过COMSOL有限元电磁仿真获取了典型缺陷下电缆绝缘体的磁通演变规律,通过实验测试得到电缆典型缺陷时谐波电流特性及统计特征规律。在此基础上,利用谐波特征数据,构建了基于LASSO回归分析的配电电缆劣化程度分析方法,进一步提出基于聚类分析的缺陷类型辨识方法。结果表明,配电电缆谐波电流的3、4、5、11次谐波与电缆劣化状态密切相关。融合主成分分析(PCA)数据降维和期望最大化聚类分析的模型用于受潮与正常电缆状态辨识时,识别准确度最高可达75.64%。该文提出的带电检测手段及评估方法能有效排查具有潜伏性缺陷的高危电缆。

基于多维介电参数雷达谱图的XLPE电缆老化状态综合评估

极化-去极化电流(PDC)法被广泛用于评估交联聚乙烯(XLPE)电缆的绝缘状态,但现有研究倾向于采用单一介电特征参数反映绝缘的老化情况,未充分利用PDC结果中丰富的介电响应信息,且单一介电参数难以适用于不同的老化类型。为解决上述问题,本文提出了一种改进的雷达谱图评估方法,以综合利用多维介电参数,全面评估XLPE电缆的绝缘状态。为验证所提方法的有效性,对人工加速热老化与水树老化的XLPE短电缆试样进行了PDC测试,并利用提出的多维介电参数雷达谱图方法对PDC测试结果进行分析。结果表明:雷达谱图中多边形面积参数能够较好地反映两种老化XLPE电缆的老化程度。

基于改进XGBoost算法的XLPE电缆接头故障自动化诊断与测量研究

该文研究基于改进XGBoost算法的XLPE电缆接头故障自动化诊断方法。以35 kV XLPE电缆接头为例,设计局放模拟实验,测量4种绝缘故障局放信号,生成二维局放图谱。从中提取描述投影形状和正负半周轮廓差异的故障特征,构建一维向量输入XGBoost模型,实现故障自动化诊断。应用哈里斯鹰算法优化模型参数,提高诊断分类性能。实验结果表明,该方法能有效测量不同故障类型的局放图谱,并以其特征实现高精度的XLPE电缆接头故障自动化诊断,确保了电缆长期稳定运行,更好地保障了电力安全。

架空电缆的绝缘水平

在城市供电系统中,空间走廊日益狭小,线树矛盾突出,触电伤亡事故不断发生。采用地下电缆供电,可利用的地下空间也很有限,且开挖困难,耗资较大。架空电缆在高压线和地下电缆架(敷)设困难情况下,就应运而生了。

脱气处理对高压XLPE绝缘直流电缆空间电荷影响研究

为了研究脱气处理对高压XLPE绝缘直流电缆空间电荷的影响,文章采用气相色谱检测和空间电荷测试两种方法对不同除气阶段样品进行测试分析。气相色谱检测结果表明,甲基苯乙烯是较为容易脱出的交联副产物,苯乙酮较难脱出;空间电荷测试结果表明,随着脱气时间的增加,试样中积累的电荷逐渐以负电荷为主,没有观察到两电极附近均积累异极性电荷的情况。采用全尺寸空间电荷测试对脱气后成品电缆进行检测,结果表明,直流电缆在500 kV电压下绝缘内部空间电荷注入不明显,电缆绝缘具有较好的抑制空间电荷能力。脱气处理能够有效改善高压XLPE绝缘直流电缆空间电荷分布,提高电缆使用寿命。

以礼河长竖井220kV交联聚乙烯(XLPE)绝缘电缆试验

介绍云南以礼河四级电站复建工程地下厂房长竖井高压220kV交联聚乙烯(XLPE)绝缘电缆高压试验流程、方法、判据。对220kV交联聚乙烯(XLPE)绝缘电缆的整体设计制造进行投运前的检测。高压电力电缆是高压电力输送的主要载体,其运行质量对高压电网的稳定性及可靠性都有较大影响。因此,必须切实做好试验和检测工作,发现问题及时处理,保证高压电力电缆时刻处于最佳的工作状态,提升供电质量。

绝缘架空电缆在35kV线路改造中的应用

工程采用了交联聚乙烯绝缘架空电缆代替架空裸导线对线路特殊区段进行绝缘化处理,有效地解决了线路运行中存在的问题,通过对电缆选型、施工情况进行了较为系统的总结和分析,指出在特殊区段采用交联聚乙烯绝缘架空电缆进行绝缘化处理是实现绝缘化的技术跨越,值得推广应用。

架空电缆绝缘热收缩试验不合格原因浅析

在生产检验过程中经常出现架空电缆绝缘热收缩试验指标不合格,为了解决产品质量问题,提高产品工艺质量水平,从源头电缆材料质量检验以及生产加工方式和后续相关产品检验及试验方面去分析及探讨,阐明造成架空电缆绝缘热收缩试验不合格的主要原因,从而提高架空电缆产品质量。

基于低频高压频域介电谱的XLPE电缆电树枝老化状态评估

应用传统的频域介电谱(FDS)法对10 kV及以上电压等级的交联聚乙烯(XLPE)电缆绝缘进行测试时,存在抗干扰能力差、微电流采集困难等问题。因此该文提出一种基于I/V转换微电流采集装置的FDS测试方法,用于电缆绝缘状态评估。搭建了一套低频-高压FDS测试系统,用于对不同老化程度的电缆试样进行频域介电谱测试,发现对于同一老化程度的电缆而言,随着激励电压的升高,在低频段内表征出的非线性特征越加明显。基于老化电缆的频域介电谱所表征出的非线性现象,该文提出非线性特征参数的概念,以定量的形式对老化电缆所表现出的非线性进行分析。结果表明,随电树枝长度的增加,非线性特征参数以指数形式增大。通过指数函数关系式可以以非破坏性手段对电树枝长度进行预测,实现对电缆绝缘状态的有效评估。

加速水树老化对XLPE电力电缆绝缘性能的影响

交联聚乙烯(XLPE)因具有稳定的理化性能和良好的电气性能而被广泛应用于中高压电缆绝缘中,而电缆长期运行会导致其内部绝缘的化学成分和物理形态的变化。为此,通过加速水树老化实验研究了水树老化对10kV交联聚乙烯电缆绝缘材料理化性能和介电性能的影响。随着老化时间的延长,发现电缆的外层绝缘首先发生化学结构变化,结晶度和密度减小,试样内外层热失重温差增大,熔融温度点向低温偏移,并且发现在介电损耗谱的低频段出现了新的损耗峰。理化和介电两个方面的分析结果表明,老化首先发生在外层绝缘,在电应力和机械应力的作用下,绝缘内部出现微观缺陷,表现为微观结构的变化。提出加速水树老化的物理和化学过程,阐明了水树老化过程对电缆绝缘材料性能的影响机制。

XLPE电缆绝缘中的电树枝结构及其生长特性

为研究不同频率下半结晶XLPE电缆绝缘材料中的电树枝引发、生长及结构特征,系统的归纳了XLPE电缆绝缘中可能出现的电树枝特征及其与材料聚集态和残存应力的关系;采用变频高电压发生器、实时显微数字摄像技术及专用试样加工工艺,进行了大量的电树枝培养实验。实验研究发现,由于半结晶高聚物的不均匀结晶和电缆生产过程中在绝缘层中产生的残存应力的影响,使得50Hz施压频率下XLPE电缆绝缘试样中会生成枝状、枝状与丛林混合状及纯丛林状3类电树枝,而>500Hz高频下则只能生成稠密枝状电树枝,它们分别对应于不同的生长机理。低频下电树枝生长特性和电树枝结构与材料的聚集态密切相关,而高频下则关系不大。分形分析这些电树枝的结构后发现,电树枝的生长特性与其分形维数及其分形维数的变化有对应关系,故可用分形维数分类和定量描述这些电树枝.最后探讨了几种不同结构电树枝的生长机理。

10kV XLPE电缆受潮绝缘特性研究

伴随中国城镇化进程的推进,电缆正逐步取代架空线而广泛应用于城市配电网络。然而,随着配网电缆规模的快速增长,电缆故障也日益频发。配网电缆的运行环境大都较为恶劣,部分电缆接头长期处于潮湿的环境,甚至直接浸泡在水中,电缆内部很容易受潮,进而引发电缆绝缘故障。为此搭建了恒压负荷循环试验平台,选取3条严重受潮的10 kV XLPE电缆,利用恒压负荷循环试验将受潮电缆中的潮气和水分排出。通过测量潮气和水分排出前后电缆的绝缘电阻和介质损耗,得到绝缘电阻和介质损耗随潮气排出的变化规律,从而获得潮气对电缆绝缘特性的影响机理。

XLPE电缆绝缘老化与剩余寿命评估的试验方法

电缆投入运行后,绝缘会受到电、热、机械、水分等因素的作用而发生老化,影响电缆的运行可靠性和使用寿命。XLPE电缆的绝缘状态与剩余寿命的评估是目前的热点问题,相对于定性的分析,对电缆剩余寿命的定量评估更有实际价值。文章总结了XLPE电缆绝缘老化机理并调研了几种定量分析电缆剩余寿命的方法:击穿电压对比法,介质损耗因素法和直流泄漏电流法。可为从事电缆运行情况和寿命研究的技术人员提供参考。

基于0.1Hz下tanδ的XLPE电缆绝缘老化状态评估技术

随着电力电缆行业的持续发展,XLPE电缆绝缘检测技术受到越来越多的关注。对电缆绝缘老化状态的有效评估是当前电气设备管理一个十分重要和必不可少的过程。根据IEEE提出的有关电力电缆绝缘超低频(0.1 Hz)试验标准,提出一种对XLPE电缆绝缘分层取样,测量切片试样在0.1 Hz下的tanδ随外施电压的变化,以电压敏感度来判断绝缘老化程度的方法。通过测量不同运行年限的XLPE电缆绝缘,发现tanδ随外施电压的变化规律可以有效反映出不同运行时间绝缘老化状态的区别,绝缘内、中、外层的tanδ存在差异性。将老化电缆绝缘内层和中层的tanδ以外层tanδ测量值作为基准进行归一化,利用相对值的变化规律作为绝缘老化状态判断依据。实验结果表明,该方法对原始数据缺失的电缆绝缘老化状态评估是一种有效手段。

高压XLPE电缆绝缘厚度优化设计

近30年来电缆绝缘材料、半导电屏蔽材料的发展和电缆生产工艺的进步为高压交联聚乙烯(XLPE)电缆绝缘优化设计提供了基础。为了降低中国高压XLPE电缆生产和应用水平同国外先进水平的差距,对代表国内技术水平的电缆样品开展了逐级击穿试验和寿命指数试验,确定了110 k V和220 k V电缆样品的最小击穿强度和寿命指数,进而对高压XLPE电缆绝缘厚度进行优化设计,提出了110 k V和220 k V高压XLPE电缆优化后绝缘厚度分别为13.5 mm和21.0 mm。对绝缘厚度优化后的电缆进行了电场计算和型式试验,计算和试验结果表明优化后的电缆可靠性满足要求。

从缺陷影响看高压XLPE电缆绝缘减薄的必要性

传统观念认为增厚的绝缘可以提高高压XLPE电缆的安全裕度与运行可靠性,但近年来大量的理论研究与实际运行结果都对这个观点提出了质疑。为此,利用极不均匀电场中的应力集中理论以及固体电介质的弱点击穿理论,研究了绝缘与半导电屏蔽层交界面上的凸起引起的应力集中以及绝缘本体存在的杂质、微孔等缺陷导致的弱点击穿现象。结果表明,绝缘的增厚对减小凸起处电场强度的作用不大,反而降低了电缆绝缘的最小击穿电场强度,并大大增加了成本,导致了电缆在制造、运输、敷设中的一系列问题。采用高性能原材料、改进生产加工工艺才是提高电缆性能行之有效的根本措施。

证据理论与模糊理论集成的XLPE电缆绝缘状态评估研究

为提高XLPE电缆的绝缘诊断精度,提出了多绝缘参数综合评估方法。针对D-S证据理论中各证据体可信度分配难以确定的问题,建立了证据理论与模糊理论集成的XLPE电缆绝缘状态综合评估模型。此模型将模糊理论中的模糊集合与隶属度函数概念引入证据理论,利用隶属度函数构造证据理论的合理信度函数分配。在此基础上,通过证据理论联合每个证据体的可信度从而形成最终的电缆绝缘状态评估结果。实例分析表明该模型可有效评估XLPE电缆的绝缘状态,具有一定的理论和实用价值。