电力电缆线路参数现场测量与分析

介绍了金属护套在不同的交叉互联接地方式下,电缆线路参数的理论计算和实测方法;结合现场试验经验,分析了电缆线路参数——相序电流的通路变化对相序阻抗的影响,探讨电缆线路参数的变化规律特点,保证电缆线路参数的正确测量。     

电缆线路电容电流实用化估算方法及应用

电缆的更新换代使电缆线路的电气参数发生很大变化,传统的电缆线路电容电流经验估算方法已不能满足要求.总结了电缆线路电容电流的理论计算法、经验估算方法和实际测试法的特点,结合上海浦东地区的大量采用交联聚乙烯电缆的实际情况,提出了电缆线路电容电流实用化估算方法,并设计了一套基于电容电流分析的电缆线路异常处理流程,在浦东地区的应用,验证了所提方法的正确性和实用性.     

单芯电力电缆同相多根并联运行方式分析与优化

单芯电缆同相多根并联运行给电缆线路带来了电流分配不均匀、感应电压过高以及线路参数难于确定的问题,为此对同相多根并联线路的电路模型进行了分析,给出了电缆同相多根并联运行时电流分配以及感应电压的计算方法;利用矩阵变化,提出了电缆同相多根并联运行时线路序阻抗的计算方法,并利用实际线路验证了电缆的电流分配系数。通过改变电缆排列方式、敷设间距等参数,对单芯电缆同相3根并联运行线路进行了电流分配与感应电压的优化,优化结果表明,将不同相3根电缆组成的品字形,能有效地均匀分配电流,降低线路感应电压。该研究能用于指导单芯电缆同相多根并联运行的设计与运行。     

电缆线路中操作过电压主导频率的确定方法EI北大核心CSCD

电缆模型参数的准确性对于电磁暂态仿真研究极为重要。为提升EMTP中电缆暂态操作过电压仿真结果与实际的一致性,提出了一种适用于EMTP电缆模型参数计算频率的确定方法。首先,基于分布参数理论,得到了单相纯电缆或架空线及混合线路中暂态过电压主导频率计算公式,并修改边界条件,考虑了电源阻抗对计算的影响。之后根据特征值变换与Fortescue变换,确定了纯电缆及电缆-架空混合线路的暂态过电压主导模回路。进一步,根据三相线路参数的频变公式可得主导模回路参数的频变公式,将其代入主导频率计算中即可得到主导频率与参数计算频率的变化关系。根据二者的一致性,可以确定参数计算频率的取值。对于电缆及其混合线路,采用该方法进行仿真研究,可得仿真结果的主导频率与参数计算频率表现出较高的一致性,验证了方法的准确性和可行性。     

电缆线路中操作过电压主导频率的确定方法

电缆模型参数的准确性对于电磁暂态仿真研究极为重要。为提升EMTP中电缆暂态操作过电压仿真结果与实际的一致性,提出了一种适用于EMTP电缆模型参数计算频率的确定方法。首先,基于分布参数理论,得到了单相纯电缆或架空线及混合线路中暂态过电压主导频率计算公式,并修改边界条件,考虑了电源阻抗对计算的影响。之后根据特征值变换与Fortescue变换,确定了纯电缆及电缆-架空混合线路的暂态过电压主导模回路。进一步,根据三相线路参数的频变公式可得主导模回路参数的频变公式,将其代入主导频率计算中即可得到主导频率与参数计算频率的变化关系。根据二者的一致性,可以确定参数计算频率的取值。对于电缆及其混合线路,采用该方法进行仿真研究,可得仿真结果的主导频率与参数计算频率表现出较高的一致性,验证了方法的准确性和可行性。     

多回并联电缆线路参数的不对称性分析

输电线路参数的不对称性对电网的安全运行有着重要影响。为分析并联电缆线路参数的不对称性,首先以卡松线路模型为基础,建立电缆序阻抗参数的计算模型,将高压单芯电缆的金属护套视作普通线路,与大地构成"护套-大地"回路,进而推广到多回并联运行的电缆线路,并阐述了多回电缆序阻抗参数的计算方法;然后通过引入线路参数不平衡度的概念,重点对比分析了几种典型相序排列方式下并联双回电缆线路序阻抗参数的不对称性。分析结果表明:双回并联电缆导线"品"字型排列的对称性优于垂直排列和水平排列,其中又以"品"字型垂直排列的对称性最佳。     

220kV电缆线路过电压计算与分析

介绍了220kV电缆线路的结构参数和排列方式,分析了电缆电气参数的影响因素。通过电磁暂态仿真程序计算,得知架空线和长距离电缆混合线路的工频过电压以及长距离电缆线路的分闸空载线路重燃过电压均较高,可能超过限值,通常采用加装220kV并联电抗器的方法予以限制。     

采用垂直排列的500kV双回电缆线路参数的不平衡度分析

线路参数的平衡性对电网的安全运行有着重要影响。文中采用电磁暂态仿真程序(EMTP),对采用垂直排列时双回电缆线路参数的不平衡度进行了计算和分析。结果表明,若电缆线路不换位、仅将金属护套交叉互联,则会显著增加电缆线路的电磁不平衡度;而电缆线路换位、且将金属护套交叉互联,则不同相序下的电磁不平衡度均很低。为了保证线路参数的平衡性,相序ABC/ABC、ABC/BCA、ABC/CAB下两回线路的换位方向应相同,而相序ABC/CBA、ABC/BAC、ABC/ACB下两回线路的换位方向应相反。从降低线路参数不平衡度的角度看,无论电缆线路是否换位,逆相序都是最佳的选择。     

基于差值电流分析的高压电缆在线监测研究

针对当前高压电缆故障单一参数监测判断准确度低,多参数监测存在数据融合分析不足等问题,提出一种基于差值电流分析的高压电缆故障在线监测方法。该方法通过测量直接接地箱和交叉互联接地箱处接地线电流,对故障及正常情况下接地线三相电流进行比值分析和不平衡度分析来识别故障,根据模糊控制原理建立了故障判别依据和相关数据库,以此进行故障诊断。分析了故障情况下接地箱电流变化情况并仿真模拟了不同位置的接地箱进水、同轴电缆破损、接头开路、接头短路等故障。最后以此设计出一套高压电缆线路故障在线监测系统。通过实例分析验证了该方法的可行性,能及时预警高压电缆线路故障,防止高压电缆线路发生安全事故。     

高压电力电缆工频参数测量数据比较分析

随着城市建设的发展,220 kV和110 kV线路愈来愈广泛采用电力电缆,由于电缆的金属护套有多种连接方式,不同的连接方式对线路参数影响较大,因此必须正确认识和掌握电缆线路的相序阻抗参数特点.论述了电力电缆正、负和零序阻抗的理论计算以及试验方法,介绍了金属护套不同的接地互联方式下电缆相序阻抗参数特点和各序阻抗之间的关系,并对测试结果进行了分析,从而指导生产实际.     

基于电压序量变化量的超高压混合线路故障测距方法

超高压混合输电线路电缆区段及架空线区段线路参数不同,因此均匀线路测距方法无法使用。针对混合线路参数特征,提出了基于电压序量变化量的超高压混合线路故障测距方法。首先研究了混合线路沿线电压序量的快速计算方法。然后针对超高压架空线?电缆混合线路中的不对称故障,提出采用沿线负序电压幅值比较的故障位置定位方法;针对其对称故障,提出采用沿线正序电压变化量幅值比较的故障位置定位方法。EMTDC仿真表明所提算法计算速度快、测距精度高,不要求双端电气量同步,不受过渡电阻影响,且不存在伪根识别问题。     

基于小波变换的高压电缆混合线路故障定位方法及验证试验

传统基于均匀参数的线路故障定位方法难以实现电缆-架空线混合线路的故障区间判断和故障点精确定位。对此,提出了一种基于小波理论的双端故障精确定位方法,通过对比高压电缆线路首、末端故障电流工频暂态信号的极性以实现故障区间判断,通过采集故障电流的双端行波信号以实现电缆段内故障点的精确定位,并构建了110 kV高压电缆状态仿真试验平台,开展了高压电缆线路区间内和区间外故障模拟试验。结果表明:基于小波理论的故障定位方法可实现混合线路故障区间判断,可准确判断故障点位于高压电缆线路区间内还是区间外;该方法可实现高压电缆线路区间内故障点的精确定位,定位精度偏差小于9.2 m,定位精度取决于行波电流传感器采集精度和同步时钟精度。     

超高压大截面电力电缆线路热膨胀计算分析

为了解决电缆导体温升因负荷变化而变化,导致电缆线路热胀冷缩的问题,工程应用中通常采取蛇形敷设电缆线路。特别是隧道内的超高压、大长度、大截面电缆线路,蛇形敷设能够有效吸收热胀冷缩引起的电缆线路长度变化,防止电缆接头和终端机械应力损伤。为此,选取回路长度为1.2 km的2500 mm2/220 kV XLPE电缆线路和回路长度为17.15 km的2500 mm2/500 kV XLPE电缆线路为计算分析实例,分析和计算不同的导体温度、蛇形弧幅值和蛇形长度对弧幅轴向推力大小的影响。针对不同直径的隧道,提出了既节约隧道空间又能限制轴向推力的蛇形弧幅和蛇形长度的推荐值。当电缆线路在紧急过载情况时(导体温度θ=250°C),弧幅轴向伸缩推力约为20 kN;优化设计隧道内电缆线路蛇形敷设的蛇形长度范围为4000~8000 mm,弧幅范围为150~250 mm,蛇形弧幅的轴向伸缩推力亦可以限制在4~6 kN范围内。     

电力电缆相序阻抗计算与分析

在城市电网建设中 ,2 2 0 k V和 1 1 0 k V线路愈来愈广泛采用电力电缆 ,因此必须正确认识和掌握电缆线路的相序阻抗参数特点。本文论述了电力电缆正、负和零序阻抗的理论计算和采用单相电源法进行参数实测的试验方法 ,阐述了金属护套不同的接地互联方式下电缆相序阻抗参数特点和各序阻抗之间的关系 ,有助于电缆参数的正确测量和继电保护装置的可靠运行     

500kV电缆线路工频参数的计算与分析

采用电磁暂态仿真程序(EMTP),以一条8.7 km的500 kV交联聚乙稀(XLPE)电缆为例,对电缆线路的工频相参数、序参数进行计算及分析。研究表明,不同布置方式对电缆的电容矩阵没有影响,且零序电容和正序电容相等;若电缆线路不换位、将金属护套交叉互联后,会增加电缆线路的电磁不平衡度;而在电缆线路换位、金属护套也交叉互联的条件下,其电磁不平衡度则很低,可认为是平衡线路。在护套两端接地的条件下,将金属护套进行交叉互联,会使得电缆线路的正序阻抗增加,而对零序阻抗没有影响;电缆线路两端的接地电阻对零序阻抗影响显著,中间单元的接地电阻则影响较小。     

高电缆化率对直流受端输电网谐波传递特性的影响

电缆线路占比增加将使直流受端输电网谐波传递特性发生改变。首先提出了电缆化率的概念,并推导出准确计及电缆化率的输电线路谐波模型,继而建立了计及电缆化率的交直流谐波经直流逆变站出线传递的谐波电压传递系数模型。最后,以上海宜华直流输电工程为例详细分析了在不同直流逆变站出线方式下电缆化率对直流受端输电网谐波相互传递特性的影响。研究结果表明：直流系统与受端输电网谐波相互传递特性受直流逆变站出线方式、线路参数、电缆化率及谐波频次制约;电缆化率增加会引起谐振频率左移,高频段谐波偏移程度更显著;所推导模型可根据线路实际参数、电缆化率定量分析谐波放大程度,作为未来受端输电网电缆线路规划及建设的重要依据。     

基于坡印亭矢量的电缆无功功率计算及电缆沟环境对其影响规律的研究EI北大核心CSCD

电力电缆的内部结构和运行环境影响其线路参数,间接影响电缆的无功功率。当电缆内部结构和运行环境改变时,难以从"路"的角度计算线路参数的改变规律,研究了基于坡印亭矢量的电力电缆功率传输模型,在此基础上研究了电缆偏心和积水情况下的无功功率变化规律。结果表明:电缆外部积水对电缆的无功影响可以忽略,电缆内部进水会导致容性无功大量增加;电缆容性无功损耗随着电缆偏心程度的增加而增加,当电缆进水且电缆偏心2.5mm时容性无功增量达到了51.98%。因此从场的角度研究电缆沟环境对电缆无功功率的影响规律有十分重要的工程价值。     

电缆铺设对气象设备的防雷效果对比分析

安装在野外的气象设备一般需要输电线路提供电源,出于工程施工方便输电电缆往往采用架空方式铺设,由于架空电缆容易感应雷电脉冲,造成后端连接的设备受到冲击而损坏.为了分析研究输电线路不同铺设方式是否有不同的防雷效果,通过建立等效模型对输电电缆自身分布电容电感特性进行分析,以及对电缆不同铺设方式引起分布参数变化的分析,利用电缆分布参数能够对雷电脉冲产生的衰减作用,得出了电缆埋地铺设对系统设备具有较好的防雷效果.工程实例表明,供电电缆半埋方式效果一般,直埋入土壤防雷效果最佳,而且埋地长度越长防雷效果越好.     

典型敷设条件下电力电缆线路运行振动特征值的测量试验

为测量和分析电力电缆线路运行振动特征,分析由振动所引起的电缆线路运行缺陷的原因,在分析电缆线路的电磁力计算及振动力学特性基础上,将加速度传感器安装在电缆线路上,测量了施加电压和电流条件下的振动频率特征及振幅与电压和电流变化的对应关系,并测量了在不同敷设方式条件下的振幅变化。研究结果表明:电缆线路上的电压值和电流值越大则所产生的振幅越大;相同电压和电流条件下,隧道条件下的电缆振幅大于直埋敷设条件下的电缆振幅;终端和接头的振幅大于电缆本体振幅。根据获得的振幅与电压值和电流值的对应关系、振幅与敷设方式的对应关系,提出了对高电压大电流电缆线路应在蛇行敷设电缆、电缆终端及接头的铅封等位置处增加防振垫等措施,避免局部受力。研究成果可以为进一步分析不同敷设方式下高压电缆线路运行振动的影响、制定针对性的运维策略及构建振动分析模型提供参考。     

110、220kV城网GIS中ZnO避雷器配置的研究

研究了110、220kV城网GIS中ZnO避雷器的配置和接线方式.结果表明:1)线路入口避雷器应布置在侵入波前沿,并采用V形连接.为此建议采用合成套ZnO避雷器悬挂在线路终端塔上.2)侵入波过电压水平随进出线电缆长度而变化的关系,因电压等级、网络结线、线路结构和参数的不同而差异较大,电缆末端及GIS是否需加装避雷器,宜通过数值计算和具体分析后确定.