长距离电缆线路无功及其过电压计算研究

随着国民经济的快速发展,架空线路受环境的制约越来越大,从而使得地下电缆的使用越来越广泛,由于交流电缆的单位长度电容约为架空线的18倍,所以在线路空载时过电压现象严重,在110 kV长距离电缆线路中,为解决工频过电压和操作过电压对输电线路的影响,在EMTP中建立仿真模型,通过在线路上并联电抗器的方式进行无功补偿。     

海南联网海底电缆护套绝缘监测方法研究

为监测海南联网工程中海底高压电缆的绝缘状况,根据海底电缆结构参数和运行条件特点,对海底电缆护套中的电流进行了研究.基于Matlab仿真计算软件,对护套中的感应电流和电容电流分别建立模型,讨论了电缆护套绝缘在各种故障下护套电流的响应特性.研究发现,护套绝缘对护套中的感应电流无明显影响,而电容电流不仅与护套绝缘水平有关还可反映外绝缘故障点的位置.     

浅析高压电缆附件安装过程中关键尺寸控制

近年随着城市电缆建设规模快速增长,电缆工程中因施工质量问题造成电缆故障的事故事件也越来越多.本文通过对一起35 kV电缆终端故障的解剖分析,研究高压电缆附件安装过程中关键尺寸控制要点及注意事项,望为高压电缆施工提供有效参考.     

基于CDEGS软件的大盘长电缆护套感应电压计算及分析

为了找出大盘长电缆的有效长度范围,使用CDEGS软件计算长电缆正常运行时的护套感应电压,并通过计算发生单相接地故障时金属护套的感应电压,得出可有效降低故障时护套感应电压的措施.     

用轴对称磁场法计算消弧线圈的主电抗

随着我国国民经济的快速发展,我国的供配电系统也得到了大规模的发展.近几年来,国家和地方大力投资进行城网、农网的改造,电网规模扩大,电缆线路不断增加,6～35 kV中压配电网单相接地故障时接地电容电流严重超标.消弧线圈接地系统在发生单相接地故障时,消弧线圈的电感电流能有效地补偿电网的对地电容电流,减小故障点残流,也使得...     

电桥法测电缆故障及其误差分析

电缆在使用过程中一般都埋入地下或进入电缆沟敷设,增加了电缆运行和检修的难度,往往需要快速精确地查找电缆故障点。基于电桥法原理制作的QFl-A型电缆探伤仪由于操作简单、误差较小,所以被广泛应用于电缆故障诊断。结合其在庄赵8105-33这根跨越电缆的故障诊断中的应用,分析了电桥在实际应用中出现的误差,并找到了解决方案,从而积累了电桥法测故障的宝贵经验。     

大段长高压电缆护层保护器暂态特性分析与参数优化设计

大段长高压电缆在运行时会产生过高的护层感应电压,这对电缆护层保护器的过电压防护特性提出了更高要求,因此需要针对大段长电缆护层保护器暂态特性进行分析研究。基于PSCAD仿真软件,建立了典型220 kV高压电缆线路仿真模型,得出了在短路过电压和雷击过电压情况下,高压电缆长度对护层感应电压暂态特性的影响。通过绝缘配合与能量保护相结合的方式,得到了保护器参数取值范围及电缆线路短路电流与长度的适配曲线,提出了护层保护器参数优化设计的具体方法,并进行了试验测试。测试结果表明：当电缆线路出现短路故障时,随着电缆长度的增加,护层感应电压先线性增长,随后在保护器残压阈值的限制作用下逐渐趋于“饱和”状态,现有保护器能量吸收能力难以满足大段长电缆需求;改进后的护层保护器能量吸收能力显著提升,20 kA短路电流时允许的电缆长度大幅提高,满足大段长高压电缆线路安全运行的要求。     

电弧炉软电缆的长度和连接处的张力

本文论述了三个问题:(1)电弧炉软电缆的曲线方程和长度;(2)软电缆两端连接处的张力;(3)如何选择合适的电缆长度。     

基于反射系数傅里叶逆变换的电缆局部缺陷诊断方法研究

为了及时发现电缆中存在的潜伏性缺陷,研究一种基于反射系数傅里叶逆变换的电缆局部缺陷诊断方法。首先根据传输线理论建立电缆计算模型,然后采用快速傅里叶逆变换（IFFT）将电缆首端反射系数谱转换到空间域,最后利用缺陷定位诊断函数DF（x）实现电缆局部缺陷的定位和诊断。针对存在典型局部缺陷的10 kV交联聚乙烯（XLPE）电缆仿真分析,当选取适当的测试频率和测试点数,缺陷定位误差最低可达0.01%。定位曲线中缺陷对应的DF（x）幅值受分布参数的影响,与电容变化的程度线性相关;缺陷长度在一定范围内,DF（x）幅值与缺陷长度成正比;随着缺陷到电缆首端距离的增加,DF（x）幅值成指数衰减;此外,电缆上多处缺陷的诊断结果相互独立。结果表明,该方法具有良好的灵敏度和精确性。     

交直流串扰引起保护误动的分析及其对策

通过对一起发变组保护误动事故的调查分析,发现其直流控制回路的电缆过长,分布电容过大,当交流串入直流系统时,会通过控制电缆的分布电容构成回路,产生电容电流,引起一些动作值较低的灵敏继电器发生误动作,并据此提出了防范措施。通过改进继电保护二次回路,提高非电量保护启动功率,缩短直流控制电缆的长度,避免了此类问题的重复出现。     

感温电缆电气故障辨识系统的设计与实现

感温电缆作为火灾报警的一种测温装置已广泛应用于电力行业、化工行业、公共场所及其他矿工企业的电缆隧道、电缆竖井、电缆沟以及电缆桥等。为解决现有感温电缆微处理器不能实现感温电缆电气故障辨识和短路故障定位的问题,设计了感温电缆电气故障辨识系统。该系统主要由单片机、供电单元、采集单元、辨识模块、声光报警系统、显示系统等组成,实现感温电缆电气状态的辨识和短路故障的定位,当发生电气故障时,通过声光报警系统进行报警,同时通过液晶显示器显示电缆状态和必要的参数。     

特高压直流输电系统馈入的城市电网谐波渗透特性分析

针对城市电网直流输电落点谐波从高电压等级向低电压等级渗透过程中出现的高次谐波放大现象,基于网络固有结构理论,提出一种城市电网谐波放大分析方法。注意到电缆对谐波跨电压等级渗透的影响,在谐波国标框架下按等效注入谐波电流大小评价其影响,提出等效注入感容耦合度评估其影响机理,并建立电缆分布参数模型,对其系统等值阻抗感容临界条件进行分析。利用多直流落点局部城市电网对所提方法进行分析验证,并与现场测量数据对比,结果表明所提方法能有效判别谐波敏感回路,以及分析电缆对谐波渗透的影响机理。     

220kV海上风电场混合输电线路工频过电压研究

工频过电压是影响220kV海上风电场混合海缆输电线路安全的重要因素。以我国东部某典型的220kV近海风电场输电系统为例,基于ATP-EMTP对海上风电场系统及其送出的混合海缆输电线路进行建模,对混合线路的空载长线电容效应工频过电压进行了理论分析,分别仿真计算了不同海缆类型、海缆长度、海缆架空线比例下空载容升及单相接地三相断开的工频过电压。结果表明,同等截面下,三芯海缆时工频过电压整体较单芯海缆严重;随着海缆占比增大,混合海缆输电线路由于容升效应导致的工频过电压先增大后减小;对于装机容量为200MW的海上风电场,当海缆长度超过27km时,工频过电压将超过规定的1.3p.u.。     

Kontek HVDC cable link

The authors describe the Kontek HVDC cable link connecting Denmark and Germany which has been in commercial operation since 1996, and, with a total length of 172 km and a transmission capacity of 600 MW at 400 kV, the cable link is still unique worldwide. In addition, the 120 km of land cable is the world's longest continuous length of underground cable for HVDC application. The objective of this grand project was to enable the export of electric power from efficient Danish power generating stations, combined with an eventual transmission link between Sweden and the eastern part of Germany     

Electrochemical performance of lithium ion capacitors using high-capacitance Li2NiO2/AC as the negative electrode

兼具锂离子电池高能量密度和双电层电容器高功率特性的锂离子电容器成为了现今超级电容器性能提升的重点发展方向。本工作以高富锂金属氧化物Li2NiO2为锂离子电容器用负极锂源,将其与活性物复合组成正极电极,并制备出“无金属锂片”预嵌锂过程的300 F锂离子电容器,考察了金属氧化物Li2NiO2的理化性能与电化学特性、不同Li2NiO2添加量对锂离子电容器样品的电化学性能影响。结果表明,Li2NiO2材料具有398 mA·h/g的首次不可逆容量,首次放电不可逆率为94.8%。添加15%～20% Li2NiO2的样品在10 A电流下具有大于75%倍率特性以及91%的容量保持率。当Li2NiO2添加量为20%时,样品在1 A条件下具有400 F的容量,15.5 W·h/kg的能量密度以及11.3 kW/kg的功率密度,是一种制备工艺简单、性能优异的新型锂离子电容器。     

Capacitive probe for ice detection and accretion rate measurement: Proof of concept

We demonstrate a concept potentially suitable for detecting in-cloud ice and indication of ice accretion rate within a laboratory setting. The concept measures the change in capacitance and resistance due to ice accretion between two charged cylindrical probes. An ice sensor using this concept could be located on meteorological towers or nacelle of wind turbines for icing measurements. During the controlled icing experiments, ice builds up on the cylindrical probes: capacitance increases and resistance decreases. Capacitance correlates with the mass, thickness and the location of ice deposits; the type of icing—glaze versus rime—correlates well with resistance measurements. A 2-D electric field simulation around cylindrical probes demonstrates the sensitivity of this ice sensor as a function of the distance between the probes and the location of ice deposition around the probes. Capacitance measurements using different acrylic annuli machined to high tolerances and placed over each probe to simulate ice validates the electric field simulation. Experimental tests of the cylindrical probes in an icing wind tunnel facility under controlled rime and glaze ice conditions validate the concept.     

交流串入直流电源系统正极或负极对继电器的动作影响分析

交流串扰直流系统可能会引起保护误动,尚缺乏完整的理论和仿真分析模型。建立了交流串入直流系统正极、负极的数学模型与仿真模型。通过对比数学公式计算、MATLAB仿真、实际试验结果,验证了理论分析与仿真模型的正确。分析和实验均证明了交流串扰直流系统正、负极两种情况下,继电器线圈两端的电压与二次电缆分布电容、交流串扰电源正相关,与限流电阻负相关。并提出了提高继电器动作功率、减小二次电缆分布电容、采用合适限流电阻、定期检查跳闸回路对地电容等防止交流串扰直流引起保护误动的措施。     

交联聚乙烯电缆中水树枝诊断的研究现状

交联聚乙烯(XLPE)电缆因其具有优良的导电性、较好的耐热性和机械强度,自问世以来已广泛应用于输电线路和配电网中。然而,当电缆绝缘处于潮湿的环境中时,在电场的作用下会产生水树枝老化。随着水树枝的生长,电缆的绝缘性能下降并可能导致绝缘击穿,从而影响电网的安全运行。总结了交联聚乙烯电缆中水树枝老化的研究现状,概述了水树枝的产生机理及近年来水树枝老化的诊断方法,最后对各种诊断方法进行了简单比较。     

Concentrated NaClO4 aqueous solutions as promising electrolytes for electric double-layer capacitors

Concentrated NaClO₄ aqueous solutions have been proposed as the electrolytes in electric double-layer capacitors. The advantages of this kind of electrolytes have been addressed in the terms of enlarged specific capacitance, enhanced rate capability and elevated low-temperature performance of porous carbon electrodes. Thermal analysis, ionic conductivity measurement and Raman spectroscopic investigations have been performed on the NaClO₄ aqueous solutions in conjunction with the electrochemical study of porous carbon electrodes in this kind of electrolytes. The correlation between the hydration number of ions in the solutions and capacitive behavior of porous carbon has been clarified. The rate performance improvement in porous carbon electrode has also been connected to the increase in ionic conductivity of the electrolytes. The enhanced capacitance retention of porous carbon electrode at low temperatures in concentrated solutions has been ascribed to a fall of freezing point.