浅析交联电力电缆的交接和预防性试验

做好交联聚乙烯绝缘电缆的交接和预防性(重做终端和接头)试验是保证安全运行的重要工作。为此,阐述了交联聚乙烯绝缘电缆的交接和预防性试验有关问题,提出6～10kV和35kV交联聚乙烯绝缘电缆不同的试验方法和内容。并指出传统的直流耐压试验存在不足之处,对交联聚乙烯绝缘电缆的交接和预防性试验应优先采用变频率串联谐振试验。     

6～35 kV交联聚乙烯电力电缆的绝缘试验

做好交联聚乙烯绝缘电缆的交接和预防性(或重做终端和接头)试验是保证电力线路安全运行的重要工作。为此,阐述了交联聚乙烯绝缘电缆交接和重做终端、接头试验的有关标准问题,提出了6~10 kV和35 kV交联聚乙烯绝缘电缆不同的试验方法和内容。指出交联聚乙烯绝缘电缆的交接试验沿用传统的直流耐压试验方法存在不足,较合适的方法是进行2U0,5 min的调频串联谐振试验。     

封闭式变电站中高压电缆交流耐压同步局放测量的试验引线系统研究

针对封闭式变电站中高压电缆在进行交流耐压同步局部放电测量试验时,试验引线通道紧张,无法安全连接试验设备的问题,设计了一套高压电缆交流耐压同步局放测量的试验引线系统。采用理论计算、仿真分析与试验的方式,开发一种小型化、轻量化、整体预制与多次重复插拔式的220 k V高压电缆试验终端,以及能够实现柔性化、轻量化、多次重复收放的220 k V试验电缆。并在南京地区某220 k V电缆线路工程交接试验中进行了现场的应用验证,为开展高效安全的高压电缆交接试验,提高试验的可靠性与可操作性,提供了有利的技术支持与保障。     

电缆附件冷热交替循环电压试验方法研究

电缆终端的电气绝缘是电缆系统的绝缘薄弱环节,针对运行于高寒地区的电缆附件,提出采用冷热交替循环电压试验进行试验考核,并基于电缆附件的热循环电压试验方法,提出电缆附件冷热交替循环电压试验方法,以GIS终端为试品进行试验研究,研究结果可为运行于高寒地区的电缆系统附件提供试验考核方法。     

SF_6气室终端电缆耐压试验装置试验距离的研究

近年来,两端均为GIS电缆终端的电缆线路越来越多,在国家电网公司不允许24 h空载进行竣工试验的情况下,各种耐压试验装置相继被开发出来,但是GIS开关站站内空间比较紧凑,多数耐压试验装置因体积大、质量重、携带不方便已不适用。对新研制的SF_6气室终端电缆耐压试验装置进行电场仿真,找出其最小的试验距离。     

交联聚乙烯绝缘电缆的直流耐压问题

我国对电缆交接和绝缘预防性试验,长期沿用直流耐压方法。如果对交联聚乙烯(XLPE)绝缘电力电缆也采用直流耐压方法,则因电缆在直流下的电场分布不同于实际应用的交流下电场分布,由于附件内电阻系数的不均匀性会导致 XLPE 电缆在直流下损坏;直流耐压试验难以检测附件中的某些缺陷;直流耐压试验中介质内的空间电荷会造成电缆损坏;直流耐压时,电缆及附件击穿或终端头外部闪络时,会损伤电缆绝缘。这都说明,对 XLPE 电缆不宜作直流耐压试验。附带介绍了目前国外的交接试验标准。     

220kV较长距离电缆的交接试验

根据电缆交接试验规范规定和施工现场的实际情况,结合220kV某牵引变电站电缆线路工程,详细介绍了对于电缆距离较长、交叉互联段较多的220kV电缆交接试验的试验项目时间的安排、试验安全措施、试验仪器设备的选择及试验方法的制定。     

极寒环境下电缆GIS终端界面故障分析

气体绝缘(gas insulated switchgear,GIS)电缆终端广泛地应用于高压电缆系统中，近年冬季出现了多起因低温引发的故障，绝缘界面是导致极寒环境下电缆GIS终端发生故障的主要原因之一。该文基于电缆GIS终端内部两种界面的故障，针对环氧套管/橡胶界面，制作GIS环氧套管试样并开展了–40℃的机械性能试验，利用有限元分析计算了环氧套管的应力场；针对橡胶/交联聚乙烯界面故障，制作界面模拟试样并开展了不同温度和粗糙度条件下的击穿试验。结果表明：环氧套管在温度骤降时，其金属嵌件螺母处的内应力会增大，甚至超过其抗弯强度，硅橡胶的收缩会使环氧套管/橡胶界面出现气隙，可能引发套管的击穿；低温下的温度循环是导致极寒环境下GIS电缆终端橡胶/交联聚乙烯界面破坏的主要原因之一。分析结果可为极寒地区的GIS电缆终端结构设计和运维提供参考依据。     

交联电缆现场变频耐压辅助试验系统

文章论述了交联电缆现场变频耐压辅助试验系统的现状和存在问题,以及辅助试验系统的设计和应用,介绍了辅助系统的作用和组成。该系统的应用解决了很多两端都是GIS终端、地下变电站以及扩建改造变电站中的电缆试验问题。     

对GB50150—91中电力电缆直流耐压试验电压标准的探讨

电力电缆的直流耐压试验,是电缆敷设安装后交接试验的核心试验项目。电力电缆直流耐压试验电压标准(以下简称“直流耐压标准”)应与我国电缆生产的产品标准相协调并受其制约。原则上电缆生产厂家出厂试验电压标准要高于国家电力电缆的交接试验电压标准。 目前我国在电气设备交接试验中,有关电力电缆的“直流耐压标准”是执行GB50150—91《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》第17.0.3条所规定的各类电缆的“直流耐     

“3.21”北京电网220 kV草桥变电站停电事故调查分析

介绍了2008年3月21日北京电网220 kV草桥变电站停电事故的发生经过，对事故相关的电力设备配置及运行情况进行了详细调查与分析，得出结论：气体绝缘金属封闭开关设备(gas insulated switchgear，GIS)电缆终端气室内GIS本体与电缆连接处安装不当从而引发绝缘破坏是导致本次事故的主要原因；鉴于高压开关设备在电网中的重要作用，现场安装是确保其整机性能的重要环节，对该环节应采取严格的质量控制。最后提出了避免该类事故发生的相关建议和整改措施。     

基于相位定位装置的中压电缆终端头运行电压定位方法研究

为了在线获取中压电缆的运行电压相位,为局部放电检测提供相位信息,提供了一种定位中压电缆运行电压相位的装置和方法。利用自制的金属贴片传感器在电缆终端头处耦合电压,通过分压原理在示波器得到金属贴片传感器上的电压相位,再通过对获取电压相位信息的反推得到电缆运行电压相位。该相位定位装置主要由金属贴片传感器、示波器以及同轴电缆构成。首先通过对相位定位装置进行电路模型等效和理论推导,计算出相位定位装置测得的电压相位与实际运行电压相位之间的相角差。最后在10 kV电缆终端头上进行实测,论证该理论分析的正确性和该方法的可靠性。在实验过程中还探索了在中压三相电缆终端不同位置进行测试对电压相位偏移角的影响,找到了测试的最优位置。     

电缆长度对PWM逆变器驱动电机端电压的影响

在建立PWM逆变器－电缆－电机高频模型基础上，通过仿真电机端子上的PWM脉冲反射波瞬间电压，建立了反射波峰值电压与电缆长度之间的关系，并给出了不同电缆长度情况下电机端电压的仿真及实验波形。     

接地不良缺陷对高压XLPE电缆终端的影响

为了研究接地不良对高压交联聚乙烯(XLPE)电缆终端的影响,通过ANSYS有限元分析软件建立电缆终端仿真模型以及在实验室环境下进行实物模拟实验,从高压XLPE电缆终端的电参数计算、温度场分析以及化学产物三方面,对接地不良缺陷给高压XLPE电缆终端造成的影响进行了研究,仿真及实物模拟实验结果均表明接地不良会导致高压XLPE电缆终端严重发热。研究结论说明终端接地不良将导致电压悬浮、流经绝缘屏蔽电流过大、温度异常升高,并会相伴产生金属氧化物、羧酸盐等多种化合物,对电缆安全运行造成严重影响。     

GIS在高压电缆管理中的应用

针对电网基础性建设对高压电力电缆的需求,说明了电缆管理任务的重要性,结合因电缆资料的非科学化管理,导致对电缆安全可靠运行造成隐患的现实困难,在分析传统电缆管理弊端的基础上,介绍了地理信息系统（GIS）在电缆管理系统中的应用,并通过对电缆管理GIS系统的原理及功能实现的具体说明,展示了GIS系统对提高电缆管理水平所发挥出的现实意义。     

高压单芯电缆保护器在公伯峡水电站中的应用

公伯峡水电站主变高压侧至330 kV开关站之间的高压单芯电缆护层的接线方式是电缆一侧终端经保护器接地,另一侧终端采用直接接地方式接地,在运行过程中330 kV电缆护层接地线发生过热现象。针对接线方式中存在的问题,提出处理对策。     

牵引机车过分相时高频谐波分析及对电缆终端发热问题研究

针对牵引机车在过分相时产生高频谐波以及由此导致应力控制型电缆终端绝缘迅速裂化的问题。文中研究牵引机车在过分相时网压、网流及电压波形畸变率的变化,及由此高频谐波对电缆终端的影响。实验通过搭建高频高压老化实验装置,利用高频高压发生装置对电缆终端施加不同的频率和电压,使用红外热成像分析高频谐波对电缆终端热点的影响。此外,通过电场仿真发现,在高频电压作用下,电缆终端外半导电层截断处的场强要明显大于工频电压下的场强。结果表明:机车在过分相时网压、网流波动比较明显,并由此带来的谐波比较严重,高频谐波含量比较丰富,在高频电压的作用下,应力控制型电缆终端的热点温升要明显高于工频电压下的温度变化。     

柔性直流系统挤出绝缘电缆暂态过电压仿真

电压源换流器高压直流(VSC HVDC)输电系统中广泛应用了挤出绝缘直流电缆。针对开关操作、内部故障以及雷击所引起的暂态过电压对直流电缆系统可靠性的挑战,基于南澳柔性直流输电示范工程,利用PSCAD/EMTDC建立直流电缆系统仿真模型,设置交流单相接地、两相短路、桥臂电抗器接地等不同类型的故障,分析了各类故障条件下直流电缆系统的暂态过电压特性。研究结果表明,直流电缆端部过电压峰值最大可达2 p.u.,且电缆端部出现的过电压幅值与短路电阻值有关。     

负荷对冲击电压发生器输出能力的影响研究

冲击电压试验中,GIS和高压电缆试品的负载电容可达3 000 pF至10 000 pF。为满足这种大负荷试品的冲击试验输出波形要求,对设计中未考虑大电容试品的常规发生器,需要通过改造提高其输出能力。以15级的3 000 kV冲击电压发生器为例,应用ATP暂态电磁仿真软件建立发生器模型,对在发生器输出端串入高压阻容元件这种改进电路方法进行仿真。定量分析了发生器负载、总电感和等效波头电阻对输出波形的影响,以及输出效率随负载的变化。大负载情况下应用这种改进措施后,发生器的负载能力可从4 000 pF提高到11 000 pF,波形过冲可控制在10%以内。对于高压引线的长度限制也给出了建议。