基于护套、铠装环流分配对载流量影响的海缆结构优化研究

海缆损耗发热是制约海缆载流量的关键因素,减小海缆损耗提高海缆载流量对提高海缆的可靠性和经济性意义重大。相对于陆缆,海缆多了一层铠装层,结构更加复杂,建立合理的分析模型至关重要。该文对比分析了几种电力电缆建模方式,考虑到海缆结构相对复杂的特点,建立了基于ATP-EMTP的海缆仿真模型。基于此模型,详细分析了铠装层材质对海缆环流的影响,并提出了镀锌钢丝+铜丝的优化方案,分析结果显示,此方案可有效减小涡流损耗的同时大大降低环流损耗,从而提高了海缆的载流量。另外,基于所得到的环流分流特性,提出并验证了进一步减小环流损耗的思路,探讨了可能出现的问题和改善措施。     

电缆隧道中盾构接地系统接地电阻简化计算公式

接地电阻是接地系统安全运行的重要参数之一。本文通过仿真验证,给出了盾构接地系统(基于盾构结构的接地系统)接地电阻的简化计算公式。简化电缆隧道中盾构接地系统,建立相应的有限元仿真模型;通过仿真研究隧道中钢筋层数、钢筋个数、水泥层电导率、水泥层厚度对接地电阻的影响;根据仿真结果将求解复杂的隧道接地系统接地电阻的问题等效为求解埋地圆柱导体接地电阻的问题,并给出埋地圆柱导体接地电阻的简化计算公式。数值计算表明,简化公式计算精度满足工程要求,可用于计算电缆隧道中盾构接地系统的接地电阻。     

埋管敷设方式下多回路电缆截面优化方案

目前，对多回路电缆常将所有回路的载流量需求均依据N-1选取，导致电缆截面选择裕度过大，且对同等电流不同截面的电缆而言，截面越小，损耗越大，故电缆经济性必需综合考虑电缆损耗。以某110 kV电缆送电工程为例，建立了多回路电缆热场分析模型，分析了不同故障情况，得到了各回路电缆载流量需求，同时结合不同敷设断面、敷设环境影响，并进行了综合经济性比选。结果表明：该模型优化了工程电缆截面，为多回路电缆工程的电缆截面优化提供了参考和依据。     

电缆隧道中盾构接地系统接地电阻计算及测量

接地电阻是接地系统安全运行的重要参数之一。本文提出了考虑钢筋水泥层电阻率时,盾构接地系统(基于盾构结构的接地系统)接地电阻的计算方法。基于半球形接地极,给出计算双层土壤介质时等效电阻率的方法,并将该方法推广到盾构接地系统,计算钢筋水泥层和土壤双层介质的等效电阻率,从而采用已经被提出的简化计算公式求解盾构接地系统的接地电阻。同时采用三极法测量北京市岳各庄220k V电缆隧道盾构接地系统的接地电阻。测量结果表明,本文方法计算值偏小,与测量值相对误差在10%~32%之间,可用于计算盾构接地系统接地电阻。     

埋管敷设方式下多回路电缆截面优化方案

目前,对多回路电缆常将所有回路的载流量需求均依据N-1选取,导致电缆截面选择裕度过大,且对同等电流不同截面的电缆而言,截面越小,损耗越大,故电缆经济性必需综合考虑电缆损耗。以某110 kV电缆送电工程为例,建立了多回路电缆热场分析模型,分析了不同故障情况,得到了各回路电缆载流量需求,同时结合不同敷设断面、敷设环境影响,并进行了综合经济性比选。结果表明:该模型优化了工程电缆截面,为多回路电缆工程的电缆截面优化提供了参考和依据。     

基于护套、铠装环流分配对载流量影响的海缆结构优化研究

海缆损耗发热是制约海缆载流量的关键因素,减小海缆损耗提高海缆载流量对提高海缆的可靠性和经济性意义重大。相对于陆缆,海缆多了一层铠装层,结构更加复杂,建立合理的分析模型至关重要。该文对比分析了几种电力电缆建模方式,考虑到海缆结构相对复杂的特点,建立了基于ATP-EMTP的海缆仿真模型。基于此模型,详细分析了铠装层材质对海缆环流的影响,并提出了镀锌钢丝+铜丝的优化方案,分析结果显示,此方案可有效减小涡流损耗的同时大大降低环流损耗,从而提高了海缆的载流量。另外,基于所得到的环流分流特性,提出并验证了进一步减小环流损耗的思路,探讨了可能出现的问题和改善措施。     

电缆隧道中盾构接地系统特性分析及其与人工接地系统的对比

接地系统是电缆输电系统安全运行的重要设施之一。以220 k V送电工程为例,通过解析计算方法求解该工程中人工接地系统接地电阻,采用有限元方法分析简化该工程中盾构接地系统并通过简化公式计算其接地电阻,对比计算结果表明盾构接地系统更适于作为电缆隧道的接地系统;根据等效的盾构接地系统模型计算地电位特性表明:在地表面上,地电位沿电缆隧道垂直方向逐渐减小,沿电缆隧道平行方向逐渐增大并趋于稳定;跨步电压在电缆隧道垂直方向上出现最大值,但远小于跨步电压的安全限值。