220kV交联聚乙烯高压电缆隧道敷设工程

220 kV交联聚乙烯高压电缆在城市输电线路或者电厂建设工程中大多进行电缆沟敷设,但在电厂建设中进行隧道敷设,并且有多条线路同路径、多个转向的情况却并不多。由于要确保高压电缆敷设的安全性以及各项技术要求,施工及其组织的难度非常大,本文介绍了黄石西塞山电厂一期工程220 kV电缆隧道敷设项目成功案例,希望对广大同仁有借鉴作用。

国产500kV交联聚乙烯高压电缆运行维护探讨

介绍了向家坝水电站500 kV交联聚乙烯高压电缆的在线监测系统配置、故障诊断方法以及日常运行维护检修管理情况,结合高压电缆的在线监测数据对电缆运行维护过程中出现的问题进行了探讨,合理解决了电缆运行中出现的问题,目前向家坝水电站应用的国产500 kV交联聚乙烯高压电缆的运行情况良好。

高压电缆交联聚乙烯绝缘料黏度参数对挤出特性影响的仿真研究

高压电缆交联聚乙烯(XLPE)绝缘料及其挤出成型技术是我国高压电缆生产的关键问题。绝缘料的黏度参数会影响其在单螺杆挤出机内包括挤出口流率和流道内熔体最高温度等的挤出特性,进而决定了高压电缆绝缘的成型质量和绝缘性能。该文通过仿真模拟的方法研究了高压电缆交联聚乙烯绝缘料的黏度参数对挤出特性的影响,提出利用绝缘料挤出最高温度-挤出口流率曲线反映不同黏度参数下的挤出特性变化规律。结果表明,最高温度随着挤出口流率增大而升高,零切黏度和松弛时间对最高温度-挤出口流率曲线的斜率影响最大,幂律指数次之,温度系数影响最小。其中,零切黏度和幂律指数与挤出口流率和最高温度的关系均为正相关,且零切黏度增大到一定值后挤出口流率不再明显增大而最高温度持续提升;松弛时间和温度系数与挤出口流率和最高温度的关系均为负相关,且温度系数较小挤出特性较好。最终,根据实际电缆绝缘料挤出生产需求,提出了绝缘料黏度参数的适宜范围。该文可为国产高压电缆交联聚乙烯绝缘料的研发和挤出成型技术的提升提供重要数据支撑与理论依据。

高压直流电缆用可交联聚乙烯绝缘材料

回顾我国高压直流(HVDC)电缆的发展历史,介绍了高压直流电缆用交联聚乙烯材料的应用现状;通过分析交联聚乙烯绝缘材料的性能,发现目前高压直流电缆用聚乙烯在电气性能、机械性能等方面具有显著优势,但在空间电荷效应、温度梯度效应及老化性能上仍存在着不足之处;从消除空间电荷影响、提高材料纯度的角度提出开发我国国产化高压直流电缆交联聚乙烯材料的改进思路,为我国高压直流电缆用绝缘材料的进步提供理论依据和现实参考。

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。

高压交联聚乙烯电缆护套绝缘故障检测与优化系统

为了监测高压交联聚乙烯电缆护套绝缘故障并对其进行科学优化,设计了一种基于差频法的新型交联聚乙烯电缆护套绝缘故障检测与优化系统。该系统主要对XLPE电力电缆因水分支引起的绝缘老化进行监测和分析,并通过仿真实验得出最终的检测结果。结果表明,该系统能够准确、连续地监测高压XLPE电缆护套的绝缘故障,并对其进行科学优化,从而使XLPE电力电缆为电力系统的安全稳定运行提供依据。

交联聚乙烯绝缘料耐焦烧性能的对比研究

选取3种牌号商用高压电缆交联聚乙烯绝缘料为研究对象,首先通过高温剪切作用下绝缘料熔体扭矩随温度的变化规律,对比分析3种绝缘料的耐焦烧性能,并通过凝胶含量表征焦烧试样的焦烧程度,然后提出采用绝缘料熔体在高温下的扭矩变化率作为特征量来表征绝缘料耐焦烧性能的方法,并通过不同牌号商用绝缘料焦烧程度的表征结果验证该方法的有效性。此外,通过红外光谱对3种绝缘料中交联剂含量和抗氧剂含量进行对比分析,结合凝胶渗透色谱法测得的绝缘料基料分子量,建立了绝缘料添加剂含量、基料分子量与其耐焦烧性能的关联。结果表明:通过绝缘料在高温剪切作用下的扭矩分析,可以有效区分不同商用绝缘料的耐焦烧性能,并发现交联剂含量过高是导致绝缘料耐焦烧性能差的主要原因,通过适当减少交联剂用量、增加抗氧剂用量、降低重均分子量可以提升绝缘料的耐焦烧性能。

短时热处理对劣化交联聚乙烯热电性能影响

热因素是影响高压电缆绝缘层交联聚乙烯绝缘微观形态的关键因素之一。选取1根运行7年与1根新电缆分别制备绝缘层交联聚乙烯片状试样,首先在105℃下进行180 d的热老化,然后在90~115℃对各老化试样进行恒温24 h的短时热处理,并完成交联度、差示扫描量热、高场强电导测试。结果表明:老化初期,热老化助于交联聚乙烯结晶,且热处理有利于熔融温度与结晶度升高,晶体尺寸分布变小,电导率减小;随着热处理温度升高,上述参数逐渐到达最优值,并随热处理温度升高而开始反向变化;随着老化程度加深,相同热处理温度后各参数提升作用减弱,表现为参数最优值对应的热处理温度降低且与未老化试样差异逐渐减小,老化180 d后各参数值均明显低于未老化试样。研究表明,经历一定热老化的交联聚乙烯在合理温度下短时热处理后,可有效改善内部结晶特征,提升热电性能。

高压直流交联聚乙烯电缆应用与研究进展

近20年来,交联聚乙烯(XLPE)绝缘电缆因其重量轻、工作温度高、输送功率大等优点而在高压直流(HVDC)输电工程中得到广泛应用与发展。直流电缆及其附件绝缘长期处于直流电场作用下,存在严重的空间电荷积聚问题。为此,综合国内外研究论述了极性反转电压和温度梯度场对直流电缆绝缘介质空间电荷特性的影响规律,分析了直流电缆附件双层介质界面电荷的分布规律及抑制方法,最后展望了免交联绝缘直流电缆的发展趋势。研究结果表明:极性反转后的外施电场与空间电荷感应电场发生叠加,加剧了绝缘介质内部电场畸变;温度梯度场加速了高温侧空间电荷的注入和输运过程,导致空间电荷在绝缘介质低温侧积聚;电缆主绝缘与附件增强绝缘间的电导不连续性导致其界面处产生电荷积聚,而通过在主绝缘与增强绝缘间增加非线性控制层可以有效抑制界面电荷;热塑性电缆绝缘材料具有免交联和可回收的优点,是未来直流电缆绝缘的发展方向之一。这些研究结果的总结和概述可以为解决直流电缆及其附件绝缘的空间电荷积聚问题提供参考。

外部振动对500kV交联聚乙烯电缆敷设条件的影响

高压交联聚乙烯(XLPE)电缆长期在振动环境中运行时将导致绝缘结构疲劳损坏,为了分析交联聚乙烯电缆固有频率与外部振动耦合条件下的位移与内部应力分布,在简支梁固有频率计算及振动模态分析的基础上,仿真获得了不同敷设条件下外部频率对电缆内部应力、位移分布的影响。仿真结果表明:铁路桥梁敷设电缆时,敷设距离的制约使得电缆固有频率处内部应力、位移最大值都急剧增大;隧道敷设电缆时,其内部应力、位移分布呈周期性波动;在共振与非共振频率下,内部应力、位移的大小相差很大;经仿真计算得出,隧道内500 kV交联聚乙烯电缆的敷设间距应小于3.42 m,以防止电缆共振。根据电缆模态分析,提出交联聚乙烯电缆在强振动区域敷设时应适当减小电缆夹具间距,避免外部频率与电缆固有频率耦合产生共振而导致电缆损坏,这对制定强振动区域内电缆敷设方式及运维策略具有指导意义。

220kV交联聚乙烯电力电缆接地电流的计算与应用

单芯高压电缆金属护套接地电流过大会导致其护套上产生大量附加损耗,降低电缆载流量,缩短电缆使用寿命。为此,针对交叉互联接地方式下的220kV交联聚乙烯(XLPE)单芯高压电缆工程,建立了单芯电缆交叉互联接地方式下接地电流的数学计算模型,分析了单芯高压电缆接地电流与其排列方式及其负载电流之间的关系,并编制了相应的计算程序。结果表明该计算程序能准确得到实际电流值。在此基础上,提出了基于接地电流的220kV XLPE电力电缆运行状态的辅助分析:通过分析接地电流计算值与测量值之间差值的大小,可以判断电缆接地系统是否存在缺陷或故障隐患。若2者相差较小,则表明系统运行正常;若2者差值>10%,则可判定系统存在缺陷或出现故障。研究结果为高压电缆运行监测提供了理论依据。

高压电缆交联聚乙烯绝缘的关键性能与基础问题

高压电缆是城市输电网的关键电力装备,是海上风电输送到陆地电网、实现新能源大规模利用的关键电力装备。然而,高压电缆用交联聚乙烯绝缘料是我国高压电缆生产的“卡脖子”关键电工材料。高压电缆交联聚乙烯绝缘料的生产与应用全流程涉及多步骤、多结构、多性能。该文梳理高压电缆交联聚乙烯绝缘料的4个关键性能,凝练出高压电缆交联聚乙烯绝缘的5个基础科学问题。通过基础问题探讨,旨在推进我国高压电缆交联聚乙烯绝缘料基础理论的研究及自主研发进程。

110kV交联聚乙烯电缆接头主绝缘含杂质的击穿特性分析

为了研究电缆接头主绝缘上含有杂质时高压静电场的分布和数值大小,采用有限元法,计算了加载110kV恒定电压于电力电缆上时,其接头的静电场分布与数值。结果表明,电缆接头含有杂质将引起接头部分电场的畸变现象,当超过其击穿场强时绝缘部分将会被击穿。然后在110kV交联聚乙烯电力电缆接头的主绝缘处人工涂抹一定量的半导电漆作为杂质,通过现场试验验证了有限元分析结果的正确性。

高压直流塑料电缆绝缘用纳米改性交联聚乙烯中的空间电荷特性

为发展国产高压直流(HVDC)塑料电缆绝缘材料,削弱直流电缆运行中温度梯度效应对电缆绝缘中电场强度的畸变,针对国产纯交联聚乙烯(XLPE)、自行研发的纳米改性XLPE以及从国外进口的高压直流用XLPE等3种材料的试样进行了研究。利用电声脉冲(PEA)法和电阻率测量系统,测量了3种XLPE试样在室温、高温及温度梯度等3种温度条件下的空间电荷特性和电阻率特性。研究结果表明:在室温、高温及温度梯度等3种温度条件下,纳米改性XLPE试样在加压过程中的体内积聚电荷量最少、短路后残余电荷量较少;随着温度升高,3种XLPE试样的体积电阻率均呈下降趋势,但自行研发的纳米改性XLPE试样的体积电阻率在测试的高低温范围内始终最高,且比纯XLPE试样高出约1个数量级。因此认为在所测试的3种XLPE试样中,自行研发的纳米改性XLPE材料在测试温度范围内能最好地抑制空间电荷,拥有最高的体积电阻率。

等温松弛电流法在高压交联聚乙烯绝缘交流电缆状态评估中的应用

为探讨等温松弛电流法在高压交流(HVAC)电缆状态评估中应用的可行性,采用等温松弛电流法(IRC)对未老化和运行13 a的国产110 k V高压交联聚乙烯(XLPE)交流电缆进行了老化评估,并研究了直流电场下电缆绝缘切片的空间电荷分布,分析了绝缘内部的陷阱分布、松弛机理和绝缘状态的关联性。结果表明,未老化高压电缆的老化因子>1.89,绝缘切片样品表面区域存在明显的异极性空间电荷积累,残留在高压电缆内部的交联副产物以深能级陷阱形式存在,并与等温松弛电流中的第3类松弛相对应。运行13 a的高压电缆的老化因子明显高于未老化电缆的老化因子,且其绝缘切片表面区域的异极性空间电荷积累量和切片内部的最大电场畸变率增大,与等温松弛电流法提取的老化因子变化规律相同。因此老化因子可作为高压交流电缆绝缘老化状态的评估参数。

高压直流交联聚乙烯电缆运行与研究现状

随着经济持续快速发展,世界各国电力能源需求快速增长,高压直流输电已经成为未来"智能电网"中的重要支撑。高压直流交联聚乙烯电缆作为构建直流电网的物理基础和关键设备,是直流电网研究与建设的重要基础。本文在总结直流电缆发展过程的基础上,对高压直流交联聚乙烯电缆的应用与运行现状进行了综述。针对交联聚乙烯电缆在运行中面临的空间电荷问题,综述了交联聚乙烯绝缘与电缆附件绝缘的研究现状与研究动态。

220 kV高压交流电缆用交联聚乙烯绝缘材料的性能研究

采用熔融共混法制备了220 kV高压交流电缆用交联聚乙烯绝缘材料预混料,采用后吸收法工艺制备交联聚乙烯绝缘材料。研究了国产高压交流绝缘材料与同电压等级进口材料在杂质含量、力学性能、体积电阻率、热老化性能、加工工艺性能等方面的差异,发现相关问题及差距,对国内高压电缆材料研发有一定参考意义。

我国高压及超高压交联聚乙烯绝缘电力电缆的应用与发展

本文介绍我国 110 k V及 2 2 0 k V交联聚乙烯 (XL PE)绝缘电缆及其附件的发展。高压 XL PE电缆是我国城市电网建设与改造工程采用地下电缆输电系统的首选产品。本文叙述 XL PE电缆的绝缘设计原则、绝缘质量控制要求 ,特别是绝缘中杂质、微孔以及绝缘与半导电屏蔽界面的微孔与凸起、绝缘收缩与交联工艺的关系 ,及电缆附件的选型与预制附件橡胶应力锥的设计方法。介绍了我国特大城市 ,上海、北京与广州高压电缆系统的应用情况。最后对我国 110 k V及 2 2 0 k V XL PE电缆及附件进一步发展以及 5 0 0 k V XL

高压充油电缆与交联聚乙烯电缆的比较

从使用部门的角度对两种型式的电缆的优缺点进行了综述比较。

500kV交联聚乙烯绝缘电缆绝缘结构研究

本文叙述交联聚乙烯 (XL PE)绝缘电缆绝缘统计设计方法。论述我国研制开发 5 0 0 k V XL PE电缆的绝缘结构采用绝缘统计设计方法的合理性。叙述我国 5 0 0 k V XL PE电缆的绝缘水平要求。论述对照日本已经运行的 5 0 0 k V XL PE电缆的绝缘结构参数和绝缘质量控制要求 ,采用绝缘统计设计方法 ,按相同可靠性原则作为我国 5 0 0 k V XL PE电缆确定电缆绝缘厚度和绝缘质量控制要求的基础是合理的。本文提出不同导体截面 5 0 0 k V XL PE电缆的推荐绝缘厚度。