海底交直流电缆输电系统经济性比较

针对海底电缆输电方式的选择问题,运用现金流折现模型,从经济层面对交流输电系统和直流输电系统进行比较。分别从设备投资成本、维护成本和损耗费用3个方面对海底交直流电缆输电系统的成本进行了探讨,给出了各部分成本的计算方法。以海底电缆连接海上风力发电场和内陆电网为基本模型,对不同输电距离下海底交直流电缆输电系统的经济性进行了比较,得到了不同输电距离下交直流系统的经济性比较结果。研究结果表明：当输电距离较短时,交流海缆输电系统经济性优于直流海缆输电系统;当输电距离大于临界值时,直流海缆输电系统比交流海缆输电系统更经济。     

基于AIS的海缆综合监控报警系统的研究和开发

海底电力电缆广泛应用于海岛间供电、海上作业平台供电、海上风电场、跨越江河海峡短程输电,易受到船锚损害。基于海缆监测的实际需求,在已开发的基于船舶自动识别系统的海缆防锚损监控报警系统的基础上,添加了视频监控、电标实时监控、电标报警等功能,综合监控海缆保护区域内的船舶动态、海缆警示电标实时信息、海缆保护区域内船只流量信息,对潜在危险报警提示,有效保护海缆。文章详细介绍了该系统的架构、功能、开发实现,开发出的基于船舶自动识别系统的海缆综合监控报警系统成功应用于舟山海缆监控,分析实际运行经验,验证了系统的可行性和有效性。     

不同敷设方案下的非开挖顶管敷设段双回路电缆载流量对比计算

电缆在非开挖顶管敷设处排列紧密且埋深较大,大大加剧了电缆间的电磁耦合和热耦合,因此该区域往往成为限制载流量的瓶颈段,需重点关注。为准确计算110 k V忠田变—湄洲变线路中双回路电缆在顶管敷设段的载流量,建立电磁—热—流耦合场有限元模型,将电磁场、温度场及排管内空气流速场耦合求解,得到给定负荷电流下的电磁损耗分布、管内空气流速分布和温度分布特性,并利用迭代法计算了单通道敷设方案和双通道敷设方案下的载流量。结果表明,由于回路之间的相互电磁和散热影响得到抑制,采用双通道敷设方案可提高载流量30%以上,故在路径通道允许的情况下应采用双通道敷设方案。     

长距离海底电力电缆故障测试技术研究

大陆与海岛、海岛与海岛之间的海底电力电缆（以下简称海缆）长度通常在10km以上。由于海缆的分布电容太大，采用陆缆常用的行波测距法测试时，测试信号衰减很大，回波极弱，甚至看不见回波；另外，海缆电压等级高，绝缘阻值较大，     

XLPE直流电缆典型缺陷局部放电特性研究

局部放电是表征电力设备绝缘状态的最有效的手段之一,然而关于直流电压下XLPE电缆典型绝缘缺陷局部放电特征的研究较少。文中首先深入分析了直流下复合绝缘材料局部放电机理,总结了XLPE电缆常见缺陷类型及其原因。使用单芯XLPE电缆及其预制式接头制作了金属毛刺电晕缺陷、应力锥处半导电层沿面放电缺陷以及绝缘交界面气隙放电缺陷,在直流电压下进行阶梯式加压试验。基于高频电流法采集局部放电数据,获得了各缺陷不同放电严重阶段的多种典型特征,包括放电量-时间间隔-放电重复率三维图谱,前序放电量、前序放电时间间隔与当前放电量相关性散点图。提取了典型统计图谱的28个指纹特征,并使用RBF神经网络进行模式识别获得了较好识别正确率,从而验证了特征有效性。     

.一种运行电缆导体实时温度计算方法

运行电缆导体温度监测一直是电缆安全运行所关注的问题。运行电缆某时刻导体温度不能直接测量,往往是在已知电缆导体初始温度的前提下,通过计算间接获取。因此提出了用一定时段稳态温度直接作为导体实时温度计算初始值,并利用暂态和稳态热路模型对暂态和稳态导体温度进行了计算。通过试验证实了可行性,并在某工程中进行了验证,为运行电缆的安全运行和预警创造条件。     

海底交流电缆暂态过电压仿真计算

针对海底交流电缆输电系统发生的单相短路和三相短路故障,在PSCAD/EMTDC平台上搭建仿真模型,仿真计算了短路故障引起的暂态过电压。对于110 kV中性点接地和35 kV中性点不接地海底电缆输电系统,分别对不同输送功率、不同输送距离和不同短路容量等情况下海缆的暂态过电压进行了仿真,计算了海缆线路上产生的最大过电压值,分析了最大过电压与这些变量之间的变化关系以及内在的物理机理。研究结果对于海缆线路和变电站的绝缘水平以及其他系统参数的确定具有参考价值。     

110kV单芯海缆铠装损耗试验研究

基于海洋输电实验基地,对110 kV单芯海缆铠装损耗进行了试验研究。试验验证了当线芯导体通过大电流时,铅护套及铠装上产生了感应电动势,并且在不同运行方式的损耗测试中证明了铅护套的屏蔽作用。最后通过对比试验,证明了铅包铠装回路串联电阻能减小海缆的损耗。     

降低单芯海底电力电缆铠装损耗的试验和简易计算

对110 kV海缆进行通流试验,在铅护套及铠装并联回路中串入不同阻值的电阻器,通过监测海缆损耗,验证该方法是降低海缆损耗的一种途径。此外,对铠装损耗试验数据进行分析,总结出计算海缆损耗的简易计算公式,通过与试验数据的比较,验证了该简易公式的准确性。     

雷电冲击试验冲击电压发生器调波电阻的确定

在进行雷电冲击试验时,需对冲击电压发生器的调波电阻(波前电阻Rf、半峰值电阻Rt)进行调节,使冲击波形符合标准IEC60060-1的要求:波前时间tf为1.2μs(±30%),半峰值时间tt为50μs(±20%)。针对快速确定冲击电压发生器调波电阻的问题,对冲击电压发生器放电等值回路进行了数学分析,建立了关于Rf、Rt的非线性方程组,并采用混合遗传算法进行了求解。得到Rf、Rt的数值计算解后,在Matlab环境下对雷电冲击放电回路进行了仿真分析。最终,在高压试验大厅进行了现场试验加以验证。研究结果表明,所采用的调波电阻确定方法能够保证冲击波形符合标准要求,缩短设备调试时间,可为现场试验人员提供理论指导。