A Review of Medium Voltage Single-Core Cable Armouring, Induced Currents and Losses

Insulated underground cables have the potential to reduce power outages, maintenance costs, and transmission losses compared to overhead lines. On the other hand, they are exposed to several risks and physical damages, since they are buried in the ground. Though the cables are armoured in order to provide mechanical protection and achieve tensile strength, and also to provide effective conductance of earth fault currents. The main purpose of this paper is to introduce insulated underground cables, armouring process, and to analyze the induced currents in metallic parts such as sheath and armour that causeohmic losses which are categorized mainly in two groups as circulating current and eddy current. This paper presents a review on analytical techniques used to analyze the effect of magnetic fields, andcalculate the losses in the armour of the cables, besides providing the strategies and solutions used for armour loss reduction.

动态缆铠装层磨损预测分析

动态缆是浮式风电行业的核心装备,在深海油气开采系统中占据重要地位。由于动态缆结构复杂,内部存在大量的接触与摩擦,导致其磨损量难以准确预测。文中通过磨损试验,研究不同摩擦角度下磨损表面和磨损量的变化规律,并利用ABAQUS软件验证钢丝间交叉角度对磨损深度的影响,使用ABAQUS软件结合UMESHMOTION子程序二次开发进行磨损量预测。对比模拟的磨损预测结果与动态缆钢丝磨损试验结果发现,随着磨擦次数的增加,预测结果的准确度也随之增加。研究结果可以为今后动态缆铠装层磨损预测提供参考。

大倾角斜巷高压铠装电缆敷设技术研究与应用

庞庞塔煤矿因规划开采五采区,需提前安装五采区变电所。根据实际需要,从地面35 kV变电站向五采区变电所敷设电压等级为6 kV的185 mm^(2)高压铠装电缆2趟共10660 m,其中的控制性工程是,电缆要敷设在大倾角行人斜井架空人车横梁上的电缆桥架内,常用的电缆敷设方法不适用于大倾角井筒的电缆敷设,且安装工期长,安全无保证。基于此,研究并应用了一种在有架空人车及横梁的倾斜井巷中的铠装电缆敷设技术,应用效果并在庞庞塔煤矿成功应用。

以单相电流测试三芯钢带铠装电缆载流量的可行性分析

配电电缆一般为三芯钢带铠装结构,加载于三相导体的交流电流在磁性材料的钢带铠装层将产生工频磁场,由此产生铠装损耗;若三相导体加载三相对称电流,铠装层的合成磁场较小(甚至为零),其铠装损耗较小;若三相导体加载单相电流,铠装层磁场较大,其损耗较大。在开展三芯电缆载流量试验时,由于电源容量限制,拟加载单相电流,可能会对载流量的试验结果产生影响。为研究三芯钢带铠装电缆通以三相和单相电流的铠装损耗,及其对载流量试验结果的影响,本文研究了三芯电缆钢带铠装损耗的计算方法;在试验场开展了加载单相电流的直埋单根三芯电缆载流量试验,定量计算了加载单相电流时的三芯电缆的铠装损耗;分析了加载单相电流时铠装损耗对载流量试验影响的程度。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大,且偏保守。

深海遥控无人潜水器脐带缆动态特性及张力抑制方法

传统金属铠装脐带缆由于自重原因,下潜深度很难突破6000 m,为了实现深海脐带缆安全使用,有效提升深海遥控无人潜水器(Remotely operated vehicle,ROV)的下潜深度,提出了一种脐带缆张力抑制方法。针对水下脐带缆运动具有大位移和小应变的特点,综合考虑加挂浮球对脐带缆动力学性能的影响,基于几何精确梁的有限元方法,建立了铠缆系统的三维非线性动力学模型;利用该模型分析了在母船升沉和海流联合激励下脐带缆系缚浮球和无系缚浮球的动态特性。仿真结果发现,通过在脐带缆适当位置加挂一定数量的浮球,可有效降低脐带缆内部张力,提升ROV的下潜深度。通过“海星6000”海上试验验证理论分析的正确性和张力抑制方法的有效性.

基于光缆的深海摄像系统的设计与实现

为了满足海洋资源勘探和开发过程中对可视化的需求,设计并实现了一套基于光缆的深海摄像系统。系统主要由上位机控制界面、视频及数据传输系统和设备控制系统组成,具有视频存储功能,以满足视频回放的需求。

海底光缆光纤余长控制的数学模型

本文分析海底光缆短期受力和光纤余长的关系,提出了控制海底光缆光纤余长的具体范围。通过对海底光缆的结构分析,推导出海底光缆光纤余长的数学模型,在这个数学模型的基础上,用MATLAB软件仿真,计算了几种海底光缆在满足短期拉力的情况下应控制光纤余长的具体数据,并对光纤在松套管中的分布进行分析,验证了光纤余长控制数据的合理性。

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。

双层铠装海底光缆抗拉强度的计算

通过对海底光缆双层铠装结构的分析计算,推导出了计算双层铠装海底光缆抗拉强度的数学模型,提出了一种确定光缆铠装钢丝结构的方法,并用MATLAB软件做出了计算程序,将计算结果与一些光缆参数进行了对比。该数学模型对海底光缆的生产具有一定的指导意义。

单芯钢丝铠装电力电缆铠装结构的探讨

单芯钢丝铠装电力电缆的铠装损耗 ,影响了电缆载流量 ,这问题已越来越引起人们的关注 ,它的应用已经给某些输电工程带来了不小麻烦和经济损失。本文通过试验和查阅有关文献 ,对铠装钢丝的损耗等问题进行了深入探讨 ,并提出采用铜丝来隔磁是个错误概念。这种结构的钢丝仍然会产生磁滞和涡流损耗 ,并使载流量下降。最后 ,提出了应修改有关产品标准 。

大长度高压及超高压光电复合海底电缆研究

介绍了有关光电复合海底电缆导体阻水、电缆接地、光缆复合、铠装层、接头等方面的设计思路或方法。

磁性不锈钢丝编织铠装损耗的实验研究

本文介绍了上海电缆研究所对单芯交联聚乙烯电力电缆的磁性不锈钢丝编织铠装损耗开展的实验研究和理论计算 ,证明磁性不锈钢丝编织铠装的损耗可达铜损耗的 1 .9倍 ,降低了电缆允许的载流量。

高压XLPE电缆护层缺陷及检测技术

护层绝缘完好是35kV及以上电压等级XLPE电缆安全运行的重要标志之一。在讨论护层绝缘损伤对电缆运行危害性的基础上,提出了在线监测护层绝缘状态的方法,并对目前流行的护层故障测距方法进行了评估。

高压电缆金属护套及铠装结构的损耗计算

在确定电力电缆额定载流量时,必须精确计算金属护套、铠装等结构的损耗因数,尤其对于金属护套采取两端直接互联接地的高压单芯电缆线路,如大长度海底电缆。简单对称敷设情况下护套和磁性铠装结构的损耗因数可以根据IEC 60287中推荐的公式进行计算;若铠装采用非磁性材料,可按照标准中推荐的处理方法获得总的损耗因数,再按两者并联的方式进行分配,获得各自的损耗因数。其它非磁性金属结构按照类似方法处理。当然,也可从基本的等效电路出发,求解电缆金属护套、加强层、铠装层等结构中流过的环流,从而获得损耗因数,这种方法可应用于更复杂或一般性的电缆结构和敷设情况。两种计算方法各有优缺点,可根据需要选用。

提升海底电缆载流量的2种方法及其试验研究

针对大长度单芯海底电缆的铅包及铠装损耗引起的载流量下降甚至海缆故障的问题,提出了2种解决方法:将钢丝铠装换成铝合金丝铠装(相对磁导率较小)以及在铅包铠装回路串联电阻。在一定理论分析的基础上设计了岸滩环境下海底电缆热循环试验系统,针对110 k V单芯海底电缆展开一系列对比试验,包括互感测试、损耗测试、温升测试等。探索并验证了采用该2种方法降低海缆损耗、保护海缆及提高载流量的工作原理及改善效果。结果表明,铅包环流对铠装层具有屏蔽作用,因此改变铠装材质和串接电阻可使得被试海缆载流量分别提高了24.2%和9.68%。

在线使用隔爆型防爆电机接线腔铠装电缆引入的改造

针对爆炸性气体环境危险场所,在线使用的隔爆型防爆电机电缆引入装置的安装、使用问题提出技术改造方案,使现场铠装电缆布线、电源引入隔爆型防爆电机符合国家相关标准的规定。

特柔软型钢丝铠装复合电缆设计探讨

本文主要探讨特柔软型钢丝铠装复合电缆的设计,根据特殊用户实际应用情况,设计出大拉力、超柔软钢丝铠装电缆,设计过程中不仅考虑电缆所应有的电性能,同时还要考虑电缆高强度抗张情况和应用中处于反复收放状态,而且所设计的电缆还要满足恶劣环境。

考虑金属护套和铠装结构的电缆故障测距方法

为提升电力电缆故障测距方法的精确度和可靠性,本文提出一种考虑金属护套和铠装结构的电缆故障测距方法。发生故障时,同时考虑电缆外层结构的金属护套和铠装结构,建立电路模型,准确地推导出电缆末端各层的电压和电流,分析电缆发生护套和铠装接地的故障序网络情况,通过序网络电气量之间的关系,准确地求解出故障距离。该方法只需利用电缆各层首端的电压和电流,即可实现铠装对地故障、护套-铠装对地故障和芯-护套-铠装对地故障的准确测距。仿真结果表明,该测距方法在电缆故障测距精度与可靠性方面具有明显优势。

扁钢丝铠装光纤复合海缆拉伸试验与仿真分析

随着海洋电力传输的快速发展,扁钢丝铠装型海缆将具有潜在的应用前景。利用研制的扁钢丝铠装光纤复合海缆样品开展拉伸试验及有限元仿真研究,分析了海缆敷设时的受力情况。结果表明:1)海缆伸长率随敷设拉力增加而增大,拉伸端铠装钢丝会产生沿自身方向的旋转和应力释放,仿真后海缆伸长率、拉伸刚度等结果与试验基本一致,结果具有可参考性;2)相比于其他结构,内垫层和外被层应变变形较大,最大应变值比内部线芯大1~2个数量级,可对内部线芯起到良好的缓冲保护作用;3)结合实际试验和仿真结果,光单元钢管最大应变为海缆整体最大应变值的8.5%,处于加载区域,中间段平均应变量级与内部线芯一致。实际拉伸测试光单元附加衰减<0.05d B,符合标准要求,结果表明扁钢丝铠装型海缆敷设时最大拖拽力对光单元的性能无影响;4)海缆拉伸过程中,端部会产生较大的变形波动和应力集中效应,实际施工敷设时需加以防护。海缆内部各层应力、应变变化趋势与圆钢丝铠装型一致,表明2种铠装形式海缆抗拉性能基本一致。

聊城水化站数字化仪器的安装、运行及评价

介绍了仪器安装前的基础改造工作以及仪器运行状况。实践证明 ,搞好基础技术改造 。