不锈钢管电缆沟涡流损耗仿真研究

与钢筋混凝土电缆沟比较,金属顶管电缆沟可降低成本和施工难度,但涡流损耗也随之增加。在此,通过理论分析确定涡流损耗的各项影响因素,包括相位排列方式、顶管尺寸和电缆距离,利用有限元仿真计算对不锈钢材料的电缆沟结构进行优化设计,最终提出一种有效的优化设计方案。所设计的多回路三相金属顶管电缆沟,采用合适的相位排列方式,将涡流损耗降为原有设计方案35%左右,为电缆沟设计提供一定参考。     

220kV电缆支撑系统涡流损耗影响因素研究

随着电力电缆在远距离输电系统的大力发展,电缆支架大规模应用,输电电压等级逐渐增加,电缆输送容量越来越大,成本低廉的普通钢支架涡流损耗不能忽略,讨论了电缆支架涡流损耗的计算原理及方法,针对220 k V高压电缆,建立有限元模型,从载流量、电缆与支架间距离、电缆排列方式、电缆支架材料四个维度考虑,定量的计算了各工况的电缆支架涡流损耗情况,根据计算结果,得出各变量对电缆支架涡流损耗的影响规律,并提出几种降低电缆支架涡流损耗方案。     

有限元法计算交联电缆涡流损耗

电力电缆的导体交流损耗和金属屏蔽层涡流损耗是影响电缆群温度场分布和电缆载流量确定的重要因素。为确定电缆运行中的损耗,在考虑趋肤效应和邻近效应的基础上,利用有限元法对电缆群不同排列方式和接地方式下的导体交流损耗和金属屏蔽层涡流损耗进行了计算。计算结果表明,导体交流损耗随回路数增多、电缆间距减小而增大,金属屏蔽层损耗随回路数增多而增大,与电缆间距的关系与接地方式有关,单端接地时,金属屏蔽层损耗随间距增大而减小,双端接地时,金属屏蔽层损耗随间距增大而增大。     

电缆支架涡流损耗的研究

随着大截面电缆在上海广泛应用,电缆的输送容量也越来越大。在大电流作用下,普通钢支架涡流损耗不能忽略。文章探讨了电缆支架涡流计算的原理、方法,通过建模对典型的电缆支架涡流损耗进行了计算,并探讨了电缆电流大小、电缆与支架距离、电缆支架材料及电缆布置方式对支架涡流损耗的影响。通过计算分析并联系工程,认为采用不锈钢材料和水平敷设是限制支架涡流损耗较有效的措施。     

大截面电力电缆固定金具三维涡流场有限元分析

文中建立了大截面电缆固定金具的三维涡流场数学模型,考虑初始条件和边界条件,利用有限元法分别研究了缆芯电流、金具材料电导率以及金具厚度对金具涡流损耗的影响。计算结果表明,金具涡流损耗均随电流、电导率以及厚度的增加而增大。当电流较大时,金具涡流损耗变化较快;当电导率较大时,反而金具涡流损耗变化趋于平缓;金具涡流损耗随厚度的变化呈线性关系。文中提出选用不锈钢作为金具材料可以有效地降低金具中所产生的涡流损耗。     

浅谈几种电缆敷设形式的经济技术比较

介绍了几种电缆敷设形式 :电缆沟、明挖式隧道、排管、管块、顶管等 ,并对其进行了经济技术比较     

包扎电缆的载流量

对于核电站中从电缆沟和管道引接到设备或其它电缆沟或管道的电力电缆,常以耐热的硅布带包扎露裸于管道外的电缆,以满足核管理委员会(NRC)管理导则1.75和 IEEE384标准所要求的空间距离,但对包扎电缆载流量有所影响。应用基于 Neher-HcGrath 法的解析方程,可对包扎电缆载流量进行快速计算。从对各种不同包扎方法和结构的电缆载流量的试验结果表明,解析方法在确定包扎电缆载流量方面是相当准确的。     

基于有限元模拟的变电站电缆沟道火灾蔓延仿真研究

变电站电缆沟用以敷设站内用电系统的低压动力电缆、控制电缆、通信电缆和光缆,是站内电能传输和信息传输的重要通道。沟道内电缆一旦起火蔓延,将导致变电站整站电能和信息中断,造成严重电网事故。火灾蔓延趋势研究是实现电缆火灾预警及自动灭火,提升线路火灾防护能力的基础。建立基于有限元模拟的变电站电缆沟火灾蔓延仿真模型,研究不同分层敷设方式对电缆沟火灾蔓延趋势的影响。研究发现电缆沟道火灾蔓延以纵向蔓延为主,适当减少敷设的电缆层数可有效延缓火势发展,降低电缆火灾损失;电缆分层敷设方式对火灾后电缆沟道温度场的影响不大;在电缆沟道火灾过程中,温度场及有毒气体浓度分布存在显著的分层现象。     

多回路电缆优化布置计算软件的开发与应用

在多回路电缆线路设计中 ,可以应用程序优化电缆相序排列 ,降低电缆金属护层上由正常工作电流产生的感应电压 ,减少电缆接头 ,降低工程投资。     

电缆沟多回敷设中电力电缆多物理场耦合场及载流量数值计算

研究了电缆沟电缆集群敷设条件下温度场的分布规律和载流量。根据电缆结构参数及敷设工况的物性参数,建立了单芯四回路电缆规则排布多物理耦合场的计算模型,计算、分析了电缆沟中温度场的分布规律,在此基础上提出了计算电缆载流量的弦截法。此外,进一步分析了电缆不规则敷设工况下电缆排列杂乱程度与载流量的关系。计算结果表明,不规则排列下电缆载流量减小、电缆芯温度升高。该计算结果可为进一步提高电缆运行的经济性和可靠性提供参考。     

高压电力电缆护层感应电压的补偿研究

电力电缆敷设时常采用三段换位的方法以降低护层电压,但电力电缆线路改造时容易造成换位的电缆三段不等长,从而引起护层电压不平衡,产生护层环流。为解决此问题,通过对电缆护层电压的理论分析,推导了电缆单回路和双回路任意排列方式下的护层感应电压的计算模型;提出了在电缆终端加补偿装置(实际上为补偿电感器)的方法来平衡护层电压,抑制护层电流,其基本原理是将该补偿装置套装于电缆上,电缆中通过电流时,补偿装置产生感应电动势,利用该感应电势来抵消电缆护层电压。补偿电感的仿真计算表明,该法可有效减小电缆护层的感应电压,从而减小护层环流,大大减小电缆损耗。     

多回路电缆布置优化的研究

为降低城市多回路电缆平行敷设工程的造价,可采用改变各回路电缆相序的方式来降低电缆金属护层上的感应电压。为此,通过感应电压计算和矢量分析法,分析了多回路高压电缆线路变化布置方式对电缆金属护层感应电压的影响,结果表明:减小同一回路三相电缆的相间距离或增大不同回路电缆之间的回路距离,可以降低多回路平行敷设电缆金属护层的感应电压值;多回路电缆线路的布置中,不同的相序排列组合对电缆金属护层的感应电压值有明显影响。因此,在敷设多回路电缆时,应兼顾有利于电缆散热和降低电缆金属护层感应电压值两方面,确定电缆之间的距离。     

高压电缆绕组直线电机定子及绕组的涡流分析

为研究高压电缆绕组直线电机运行中可能出现的发热现象,建立了直线电机定子及绕组电缆的计算模型,用有限元法计算了电机在三相交流电作用下的涡流及电磁损耗分布,研究了绕组电缆有无金属屏蔽时电机内涡流分布的变化,并分析了涡流产生的热效应及其对电机运行带来的影响。研究表明,若定子绕组电缆有铜屏蔽层,运行时屏蔽层内将感应很大的涡流,其热效应可使电缆绕组烧损,进而严重影响高压电机的正常运行。研究结果可供高压直线电机定子绕组电缆的结构设计及选型参考。     

电力电缆运行温度场变化及在线监测技术研究

电力电缆在高压和大电流状态下长期运行,由于各种故障引起的温度升高会导致电缆过热或绝缘性能下降。文中在分析电缆结构和温度场的基础上,建立了电缆温度场有限元模型,完成了电缆沟敷设和电缆中间接头的热分析,通过热分析确定其过热位置,为温度传感器的布置提供理论支持。完成了电缆沟温度在线监测系统设计方案,能够实时采集电缆沟温度数据。该研究为电力电缆智能化监测的发展提供了参考和借鉴。     

火力发电厂电缆设计优化与施工管理

针对火力发电厂电缆设计、施工过程中存在的电缆布置方式不当、电缆材料和规格选型偏保守、电缆桥配置不合适,以及施工管理等方面存在的问题,结合神华内蒙古国华呼伦贝尔发电有限公司一期工程的实际情况,通过采取严格控制电缆长度、合理安排电缆走向、科学选取电缆材质和截面积等手段,对电缆设计进行了优化并提出了建议.提出了电缆现场施工管理的具体措施.     

电缆护层电压补偿与护层电流抑制技术

金属护层中产生感应电压是电力电缆的普遍现象,电缆敷设时常采用三段换位的方法以降低护层电压,但随着城市建设发展的加快,电缆线路的改造也越来越多,电力电缆线路改造时往往造成换位的电缆三段不等长,从而引起护层电压不平衡,产生护层环流。文中通过对电缆护层电压的理论分析,推导了电缆任意排列方式下的护层感应电压的计算模型;提出了在电缆终端加补偿装置的方法来平衡护层电压,抑制护层电流。其基本原理是将该补偿装置套装于电缆上,电缆中通过电流时,补偿装置产生感应电动势,利用该感应电势来抵消电缆护层电压。导出了补偿电感的计算模型,根据模型进行仿真计算,研制了电缆护层电压补偿装置,并在电力公司进行大量的现场实测,其实测结果与仿真计算基本一致。结果表明,基于所提出的方法可以有效地减小电缆护层的感应电压,从而减小护层环流,显著减小电缆损耗。     

电力电缆护层电压补偿装置研究

电力电缆线路改造时容易造成换位的电缆三段不等长,从而引起护层电压不平衡,产生护层环流。在对电缆护层电压理论分析的基础上,推导了电缆几种主要排列方式下的护层感应电压数学模型;提出了电缆护层电压的补偿方法。该方法是在电缆终端增加一补偿电感,即在铁芯上绕制线圈,此线圈一端接电缆金属护层末端,另一端接地,基于这一补偿方法开发了补偿装置计算的软件包,并进行仿真计算,在此基础上研制了补偿装置。通过改变该补偿装置的气隙和匝数,可以对电缆护层电压进行有效补偿,使补偿后电缆护层的总电压大为减小,有效地抑制了护层环流,可大幅度降低电缆损耗,提高电缆传输容量。     

高压单芯电缆单相接地故障护套过电压特性仿真分析

高压单芯电力电缆在敷设过程中,为了限制感应电压、增加单段电缆长度、减少中间接头数量,金属护套层往往采用交叉互联接地.若电力电缆发生单相接地故障,在交叉互联点会感应出较高的过电压,影响电缆使用寿命.对此利用电磁暂态软件EMTP,研究了在单相接地故障情况下高压单芯电缆金属护套过电压特性,分析了电缆整体排列方式、接地电阻、负荷性质、交叉互联各小段电缆长度以及混合排列方式对金属护套过电压的影响程度.研究结果表明:电缆整体排列方式、交叉互联各小段电缆长度和混合排列方式对金属护套过电压的影响较大;接地电阻和负荷性质对感应过电压的影响较小.