海洋工程中电缆载流量敷设校正系数选取方法探讨

随着海洋油气田规模逐步增大,海上平台功率密度逐步增大,电缆敷设也越来越密集。IEC 60092-352附录B电缆载流量计算方法已经在船舶及海洋工程领域使用多年,通过对国内外标准规范中电缆载流量敷设校正系数及电缆载流量计算对比,指出IEC 60092-352附录B电缆载流量计算方法具有一定的局限性,最后给出了海洋工程中电缆敷设方式选择及校正系数选取的建议。     

交流1 kV无铠装电缆载流量实用校正方法

根据GB/T 16895.6—2014《低压电器装置第5-52部分电气设备的选择和安装布线系统》中影响载流量的因素,提出交流1 kV无铠装电缆载流量实用校正方法,并根据电缆成束敷设发热特性分析了降低载流量损失的几种方法。     

中低压交联电缆集群敷设载流量的计算

根据IEC60287标准计算了中低压电缆在不同集群敷设方式、环境温度及土壤热阻下恒定负荷的稳态载流量,分析温度、土壤热阻系数对复杂情况敷设电缆群载流量影响程度的结果表明:土壤热阻系数是埋地集群敷设电缆载流量的关键影响因素,实际应用中,选择合适的土壤组分是增加集群敷设电缆载流量的重要手段。     

土壤直埋110 kV电缆中间接头稳态载流量仿真研究

针对目前没有成熟的交流电缆中间接头载流量校核方法,搭建了土壤直埋110 kV电缆中间接头和电缆本体稳态载流量三维仿真模型,利用有限元对比研究环境温度、土壤导热系数和敷设深度对电缆中间接头和本体稳态载流量的影响规律。结果表明：在不同环境温度、土壤导热系数和敷设深度下,电缆中间接头载流量始终小于电缆本体载流量,土壤导热系数为0.5 W·(m·K)^-1、环境温度为293 K以及敷设深度为1.75 m时的中间接头载流量相较于相同条件下的本体载流量减小了10.8%。因此,如按照电缆本体载流量校核电缆载流能力,将导致中间接头主绝缘处于加速热老化状态。为确保电缆长期稳定运行,建议以本体载流量确定电缆载流时应留有一定裕度。     

交流励磁电缆同相多根并联运行温度异常分析与处理

为了提高交流励磁电缆的传输容量和施工便利,通常将多根单芯电力电缆并联接线.随意敷设将造成每根电缆的互感电抗不同,均流系数下降.无间距多层布置的运行环境,将导致实际载流量下降,引起部分电缆局部温度异常.经试验分析查找过热主要原因,通过改变电缆敷设路径,采取按相序分组布置,扩大分组支路电缆间距等方法,并重估载流量校正系数,...     

日负载系数与10 kV XLPE电缆周期负荷载流量关系的试验研究

为计算10 kV交联聚乙烯(XLPE)电缆周期负荷载流量,开发了三芯电缆周期负荷载流量计算软件,开展了直埋敷设不同日负载系数的三芯电缆周期负荷载流量试验。将试验所得的周期负荷载流量与软件计算结果进行对比,验证了软件计算的正确性。利用软件计算结合载流量试验,对日负载系数与周期负荷载流量的关系进行理论研究,结果表明日负载系数越小,周期负荷载流量越大。针对佛山地区典型负荷的10 kV电缆线路,计算其12个月的周期负荷载流量系数。建议按周期负荷载流量控制电缆负荷电流的最大值,可在保证电缆寿命的前提下,提高电缆线路的输电能力。     

地下电缆载流量评估影响因素数值分析

利用有限元法对影响地下电缆温度场分布的地表空气温度、电缆埋地深度、土壤热阻系数、有无回填土、电缆排列方式、电缆接地方式等因素进行了分析,利用弦截法计算地下电缆群载流量,给出电缆载流量随各项参数变化的关系,为根据实际环境和敷设条件选择合适的电缆载流量提供依据。     

采用低热阻系数回填材料提升穿管敷设电缆载流量

为提升穿管敷设电缆载流量,建立了全尺寸的模拟载流量试验系统,通过理论和试验分析研究了低热阻系数回填材料对提升穿管敷设电缆载流量的作用。采用温升试验评估了10 k V三芯电缆在3×3排管群以及110 k V单芯电缆在单根穿管内采用低热阻系数回填前后载流量的变化。结果表明,可流动低热阻系数回填材料能有效改善穿管敷设电缆的载流量;与填充前相比,回填后3×3排管群敷设电缆的载流量提升了17.2%,单根穿管敷设电缆的载流量提升了14.5%,3×3穿管电缆群最热电缆外部热阻下降了23.4%,与IEC 60287标准的分析结果相符。低热阻材料能消除穿管内密闭空气对电缆散热的不良影响,有效提升电缆载流量。     

交联电缆集群敷设载流量的数值计算

在人口稠密的大城市,电力通常通过直埋电力电缆集群来传输。电缆载流量是电缆设计和运行中的一个重要参数。IEC 60287标准给出了单一媒质即均匀土壤中电缆群稳态载流量的计算方法,并给出了有回填土的非单一媒质中电缆群的载流量修正计算方法。为给电缆工程的设计与运行提供科学依据,采用基于场路结合的有限差分法,提出了非单一媒质中电缆群的载流量数值计算方法,深入研究了不均匀土壤中的电缆载流量及其影响因素。计算结果表明,IEC外部热阻修正计算方法的计算精度与回填土热阻系数有关。回填土热阻系数较大时,IEC计算载流量显著偏低。     

直埋地下电缆温度场和载流量的数值计算

高压电力输送在城市一般都采用地下电缆的形式。为确保电缆能够安全，正常的工作，采用精确的方法预计地下电缆的载流量与热特性其意义是很大的。本文采用有限差分法，用坐标组合的方式对土壤区域和电缆区域分别进行计算，最终确定了任意敷设方式下电缆允许的载流量。由于土壤的导热系数对电缆的载流量有很大影响，为此特别搭建土壤导热系数实验台，用于精确的测量土壤的导热系数。     

变电站电缆通道多参量采集和预警技术研究

针对变电站电缆通道数量的不断增加,电缆分布众多,某条线路的故障会带来极大的安全隐患。文中提出一种变电站电缆通道多参量采集和预警系统的设计方案,重点研究电力电缆的温度场和载流量。通过有限元分析软件,建立了10 kV单芯电缆四回路标准敷设电缆沟的几何模型,并采用割线法计算稳态载流量。通过实验分析了不同工况下的温度场和载流量。结果表明,对于在线电缆温度监测,只需要对温度最高的电缆进行监测,电缆铺设密度过高会导致电缆的载流量下降。该研究为中国变电站电缆通道多参量采集和预警技术的发展提供一定的参考和借鉴。     

电力电缆载流量计算视窗化

相对于电压而言电缆载流量是电缆运行中重要的动态参数。在正常情况下它决定着电缆使用寿命。我国电缆载流量计算的行业标准 JB/T10 181- 2 0 0 0等同于 IEC6 0 2 87标准。电缆载流量计算软件化是发展的必然趋势。它将以现场为条件的动态视窗参数取代静态的载流量表 ,从而在使用方面更接近现场环境条件并从繁琐的数字计算解放出来。采用 VB编程是电力电缆载流量计算视窗化最理想的计算手段之一。我们将以XL PE电缆为契机向电力电缆载流量计算视窗化进军。     

220 kV架空线与电缆的截面匹配方案

增强输电线路各元件的协调性,可以提高其载流能力。介绍了电缆载流能力的计算方法,分析了计算过程中几项关键参数的取值过程。根据典型敷设条件下220 kV电缆载流量的计算,提出了输电线路架空线与电缆的导体截面匹配方案。     

不均匀土壤中电缆集群的优化运行

电力电缆集群在统一的栽流量下运行,未能充分挖掘电缆的输送能力.为提高地下电缆集群的总体输送能力,本文采用基于有限差分法的电缆温度场数值计算程序和人工鱼群优化算法,以电缆群电流之和最大为目标函数,以所有电缆温度低于其最高额定温度为约束条件,确定带回填土的电缆集群每一回路的优化运行电流.计算结果表明,回填土热阻系数较大时,...     

平滑铝护套高压电缆的性能研究

结合目前国内高压电缆系统运行需求,就皱纹铝护套与平滑铝护套两种电缆产品对电缆载流能力、感应电势、短路电流、可靠性以及弯曲性能等进行研究。得出平滑铝护套高压电缆的载流能力优势明显,可靠性提升,弯曲性能与皱纹铝护套电缆相当。     

利用光纤测温系统提高电缆线路运行能力的实践

分布式光纤测温作为高压和超高压电缆运行在线监测的重要手段已逐渐被采用.介绍了基于光纤测温的实时载流量分析系统理论基础和在晋江电力公司的实际应用,证明了光纤测温及实时载流量分析系统可以实现电缆的载流能力最优化,有效地提高电缆线路运行管理水平,并提高了线路的利用率.     

高压交联聚乙烯绝缘海底电缆载流量分析

通过对海缆结构、材料、敷设方式和负荷特性等的阐述,综合分析了这些因素对海缆载流量的影响。以川岛联网工程海缆敷设为实例,提出满足系统输送容量要求的优化设计计算。     

基于热网络模型的电缆热场灵敏度分析方法

电缆的输电容量主要受到其绝缘热稳定水平的限制,但影响电缆本体温度的各种非线性因素很多,传统计算电缆热场的方法难于计算环境参数微小变化引起的电缆本体温度变化。为了研究电缆芯的动态温度响应,通过建立电缆的热网络模型,利用灵敏度分析的方法对每个可能引起电缆线芯温度波动的因素进行评估,重点对电缆表面温度和直埋深度的变化进行分析,并对比了实测值,证明了所提出的方法是可行的和有效的。     

10 kV三芯交流电缆不同敷设情况下的直流化改造

本文以城市配电网中常见的10 kV三芯交流电缆为例,对空气、直埋和排管这三种敷设情况下的电缆进行直流化改造仿真研究。采用ANSYS有限元仿真软件中的热-电耦合模块和电磁-热-流耦合模块对电缆进行仿真,并将电缆分为单极不对称、双极三线和三极共三种接线方式。首先依据温度场和电场仿真结果得出三种敷设情况三种接线方式下电缆的直流载流量和合适的运行电压范围,然后以仿真所得到的载流量和运行电压为基础,分析电缆改造前后的最大传输功率大小,最后进行多回线路敷设时的温度场仿真。研究结果表明,交流电缆直流化改造后功率传输能力有了一定的提升,且直埋敷设提升效果更为明显。