基于极化/去极化电流法的交联聚乙烯电缆热老化程度判定EI北大核心CSCD

准确诊断交联聚乙烯（XLPE）电缆的老化程度对于评估其绝缘状态有着重要的意义。为了得到不同老化程度的电缆样品,进行了人工加速热老化实验,老化温度为140℃,老化时间分别为10、20、30、40 d。同时,设计了可以去除表面电流干扰的电缆测量结构,以此测得了样品的体极化/去极化电流（PDC）,并用极化强度仿真验证了实验结果。不同的去极化曲线形状可以初步判断出电缆的老化程度,但不够直观。为了定量地描述电缆老化程度,采用了能够反映电介质内部陷阱的参数老化因子A,研究结果表明：随着老化程度增加,电缆的A值总体上呈现了上升的趋势;在140℃老化温度下,老化时间约为20~30 d时电缆进入中重度老化阶段。根据该实验结果建议针对运行时间约为15 a的电缆进行PDC绝缘老化检测。     

基于有限元法的配电电缆短路冲击下的热积聚及消散过程研究

为了提高配电网系统的可靠性,降低运维工作强度,在配电网中的电缆/架空混合线路配置自动重合闸策略的可行性已经逐渐成为关注的重点。然而,在应用自动重合闸策略时,由于电缆是散热薄弱点,因此必须准确掌握整个过程中电缆的热过程,防止电缆因重合闸时的短时大电流导致过热老化甚至起火。在此通过有限元法建立了典型配电电缆的数值模型,研究了断路器失效情况下电缆出现单相接地时线路整体的热积聚过程,并明确了不同重合闸延时时间对电缆热消散过程的影响。通过本研究可以有效明确配置自动重合闸策略情况下配网电缆/架空混合线路的最大允许短路电流和动作时间,完善了自动重合闸策略在配网系统中的应用。     

5G独立组网模式下的配网保护配置策略及应用

广覆盖高可靠低延时通信的5G网络,对打通配网终端设备之间的互联互通“最后一公里”问题有着极高的应用价值。为提升5G独立组网模式下配网保护的实用化水平,首先分析了配网保护的通信资源需求,并根据5G配网保护的总体架构,通过时钟信号和数据信号同源传输的方式提出了可靠性更高的对时方案。同时,在城区配网开展了差动保护和区域保护的应用,对比了两种保护方法在架空和电缆线路应用时的差异,结果表明架空线路宜采用区域保护,电缆线路可兼容差动保护和区域保护。     

三芯电缆不平衡电流对温度分布的影响

在三芯配电电缆的实际运行过程中,由于各相上的用户负荷需求并不一致,通常存在三相电流不平衡的情况,因此亟需准确评估不平衡电流下的电缆温升情况。现有IEC 60287等关于电缆载流量的标准均按照三相平衡情况进行考虑,本文采用有限元法,建立了排管敷设下电缆温度场计算模型,并对A相设置不同的不平衡度,利用二分法计算了相应不平衡度下B、C相的最高负荷电流。结果显示:不平衡度偏离零值越高时,在90℃下电缆能够输送的总电流越小,而不平衡度为0.6时整体损耗最低。因此在配网运维管理中可根据情况,利用实际存在的不平衡度有效掌握线损率,提高设备资产利用率。     

高频冲击电压对XLPE电缆介电响应特性的影响

目前城市中广泛使用的电缆在操作时会承受一定的过电压,在实际运行中常出现因操作过电压引起的电缆中间接头爆炸现象,严重影响了电力系统的安全稳定运行。为了研究操作过电压中的高频部分对电缆绝缘状态的影响,选取了典型型号电缆中间接头处的XLPE材料作为研究对象,并对其进行了切片处理。采用介电响应法对电缆老化后绝缘状态进行测试分析,并利用红外傅里叶光谱法(FTIR)对结果进行了验证。分析实验结果可知,XLPE材料在冲击老化过程中会促进交联剂DCP的分解,增加杂质粒子造成的界面,可能造成潜在的击穿通道。因此,在日常运行中应关注高频冲击电压对电缆中间接头绝缘状态的影响,加强技术监督措施,防止发生运行故障。     

大气压氩气介质阻挡放电等离子体特性变化的一维仿真

针对平行平板型大气压氩气介质阻挡放电(DBD),考虑等离子体中电子能量的贡献,建立了一维多粒子流体模型。通过对模型的求解,详细分析了频率为10 k Hz、幅值为1.5k V正弦电压驱动放电的变化过程,包括放电等离子体中各特性参数,如电子数密度、亚稳态氩原子数密度、放电间隙电位和电子温度等的时空变化过程。结果发现:放电模式从Townsend放电转变为稳定的辉光放电,在辉光放电阶段,放电间隙存在明显的阴极位降区、阴极辉区、Faraday暗区和正柱区等特征区域,且电子能量在不同的放电阶段有着不同的能量损失渠道。与此同时,探讨了固定驱动频率为10 k Hz,不同电压幅值的情况下,放电等离子体的粒子特性参数及放电模式。结果表明:电压从1.5 k V提高到3.5 k V时,最高电子温度、电子数密度、正离子数密度和亚稳态氩原子数密度均有所提高;简单分析了2.5 k V电压,不同频率下的电流波形和各种粒子在电流脉冲峰值处的空间分布,发现50 k Hz和100 k Hz的情况下,放电间隙阳极出现了阳极辉区;第一个电流脉冲峰值时刻,放电正柱区覆盖了Faraday暗区,而第二个宽电流脉冲时刻,法拉第暗区又重新出现。