典型敷设条件下电力电缆线路运行振动特征值的测量试验

为测量和分析电力电缆线路运行振动特征,分析由振动所引起的电缆线路运行缺陷的原因,在分析电缆线路的电磁力计算及振动力学特性基础上,将加速度传感器安装在电缆线路上,测量了施加电压和电流条件下的振动频率特征及振幅与电压和电流变化的对应关系,并测量了在不同敷设方式条件下的振幅变化。研究结果表明:电缆线路上的电压值和电流值越大则所产生的振幅越大;相同电压和电流条件下,隧道条件下的电缆振幅大于直埋敷设条件下的电缆振幅;终端和接头的振幅大于电缆本体振幅。根据获得的振幅与电压值和电流值的对应关系、振幅与敷设方式的对应关系,提出了对高电压大电流电缆线路应在蛇行敷设电缆、电缆终端及接头的铅封等位置处增加防振垫等措施,避免局部受力。研究成果可以为进一步分析不同敷设方式下高压电缆线路运行振动的影响、制定针对性的运维策略及构建振动分析模型提供参考。     

电缆弯曲对中间接头界面压力的影响规律研究

由于电缆敷设条件限制,电缆中间接头可能发生一定曲率弯曲使其界面压力偏离预设值。针对上述问题,本研究基于力学理论建立了电缆中间接头发生不同程度弯曲后的过盈变化量数学模型。基于单轴拉伸试验结果和计算得到的Yeoh橡胶本构模型的模型参数,建立了一款110 kV硅橡胶冷缩型直通中间接头的有限元分析模型。结合数学模型和有限元分析结果对该接头过盈安装于不同尺寸电缆并发生不同程度弯曲前后的界面压力分布情况进行分析和验证。结果表明:当过盈安装的电缆中间接头随着电缆发生一定曲率的弯曲后,中间接头上表面中间区域的界面压力变大,两端的界面压力减小,而中间接头下表面中间区域的界面压力变小,两端的界面压力变大;应力锥根部至高压屏蔽管端部范围内的局部界面压力过大或者过小,易造成电缆中间接头局部力学性能劣化或者界面压力不足;应力锥工作区域内的局部界面压力不足和应力锥结构发生机械变形时,无法保证该区域界面电气强度和发挥其匀化电场的作用。     

XLPE中压电缆中间接头的界面老化修复研究

电缆中间接头是城市电缆系统中最容易出现问题的部位,为了提高老化后电缆中间接头的绝缘性能,本研究尝试通过向中间接头注入修复液的方法进行修复。首先在潮湿环境下对电缆中间接头进行电热加速老化试验,并向老化后的样本注入修复液进行修复,通过工频介质损耗测量、工频击穿试验和能谱分析对修复前后中间接头样本的结构和性能进行对比分析。结果表明:老化后电缆中间接头的绝缘强度明显下降,而通过修复液修复后其绝缘性能有所提升。通过能谱仪检测发现修复后中间接头界面出现了Si和Ti的氧化物,说明修复液可以扩散进入中间接头界面并与侵入的水汽反应生成有机聚合物,填充在界面气隙空腔位置,从而提高了中间接头的界面击穿电压,达到了修复电缆中间接头的目的。     

福建首条220kV海峡桥缆开始敷设

<正>5月12日,福建平潭海峡大桥220 kV桥缆正式开始敷设。该桥缆工程是平潭综合实验区首条进岛的最高电压等级电缆,利用海峡大桥构箱梁埋设好的预埋件,布设于海峡大桥左侧上,全长3.5 km,预计6月20日完成敷设。平潭海峡大桥起自福清市的小山东,终止于平潭综合实验的娘宫,该桥缆工程为双回路设计,本期建设单回在已通车的平潭海峡大桥Ⅰ桥的左侧敷设3根电缆,桥缆分为9段,2个户外终端头、8个中间接头,全程采用蛇形敷设。设置14处offset电缆伸缩装置,避免长距离桥梁敷设可能对电缆带来的危害,较好地解决了电缆及桥梁的热伸缩等难题。     

10kV XLPE电缆冷缩中间接头界面压力计算分析

近年来,冷缩中间接头广泛用于10 kV交联聚乙烯电缆线路中。界面压力是冷缩中间接头的重要性能参数,然而国际、国内标准缺少对界面压力测量方法的指导以及对界面压力数值范围的限定,一定程度上影响了冷缩中间接头的质量控制与性能检测。因此建立了界面结构的理论计算模型,推导了界面压力的理论计算公式,并以不同厂家不同尺寸的冷缩管为试品,使用预埋传感器的方式直接测得了实际的界面压力。试验结果表明:界面压力在接头安装后呈增大趋势并在数小时后趋于稳定值,试验数据与理论计算值的相对误差较小,验证了理论计算模型的合理性以及理论计算公式的有效性。研究结果能够为配网电缆中间接头的入网质量检测提供参考,从而提高配网电缆线路的可靠性。     

一起220 kV电缆预制式中间接头击穿故障及其原因分析

通过一起发生在220 kV电缆线路上的电缆预制式中间接头击穿故障和在故障抢修过程中,同批同规格的中间接头备品在正常预扩张中开裂情况,进行了检查、试验和原因分析,根据故障中间接头的三元乙丙橡胶绝缘件开裂的外表现象和解剖后的放电痕迹分析,该中间接头在运行过程中绝缘件突然开裂是引起放电击穿的主要原因;同时提出备用的中间接头在正常扩径后开裂的三元乙丙橡胶绝缘件,其绝缘老化试验前后的断裂伸长率较低,直接降低了中间接头机械强度,引起备品接头整体绝缘件发生开裂。     

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。     

220kV电缆通过德坭立交桥的设计与施工

电缆过桥敷设是当前城网建设中的一个重要问题,大直径220 kV高压电缆的跨桥敷设是一个比较复杂的工程项目。本文介绍广州德坭立交桥电缆通道的设计和220 kV罗鹿线电缆过桥段的施工过程以及经验总结。     

110kV电缆中间接头载流能力计算与实验分析

为了评估110 kV电压等级电缆中间接头的载流能力,采用热路法分析了中间接头与电缆本体的径向导热差异,及中间接头轴向传热的影响范围。基于理论分析,建立了有限长中间接头1/2轴切面几何模型,利用有限元仿真工具,迭代计算了中间接头载流量。模拟空气敷设环境,进行了大电流温升实验,得到了中间接头局部温度分布规律。研究结果表明:中间接头径向温差大于电缆本体径向温差,对应中间接头径向热阻大于电缆本体径向热阻;中间接头轴向传热影响范围小,靠近中间接头的电缆本体导体温度轴向分布均匀;随着负荷增大,中间接头与电缆本体的导体温差增大;空气敷设环境下,考虑中间接头的110 kV电缆线路载流量降低145 A;采用有限长轴切面几何模型仿真计算中间接头导体温度,计算相对误差小于6%。该研究结果可以为电力调度及运行维护部门考量电缆中间接头对110 kV电缆线路载流量的限制作用提供参考。     

220 kV高压电缆线路施工经验分析

对民生-石热220 kV高压电缆线路施工机具选型、施工方法、施工中遇到的问题及其解决办法等方面进行了全面的分析总结,着重从电缆输送方向、井口的布置对电缆轴失控的控制方法、防止电缆敷设时局部受损、电缆敷设后的波形调整与固定、电缆接头加工、现场试验等几方面进行阐述,对220 kV高压电缆线路的施工有一定的借鉴作用。     

外部振动对500kV交联聚乙烯电缆敷设条件的影响

高压交联聚乙烯(XLPE)电缆长期在振动环境中运行时将导致绝缘结构疲劳损坏,为了分析交联聚乙烯电缆固有频率与外部振动耦合条件下的位移与内部应力分布,在简支梁固有频率计算及振动模态分析的基础上,仿真获得了不同敷设条件下外部频率对电缆内部应力、位移分布的影响。仿真结果表明:铁路桥梁敷设电缆时,敷设距离的制约使得电缆固有频率处内部应力、位移最大值都急剧增大;隧道敷设电缆时,其内部应力、位移分布呈周期性波动;在共振与非共振频率下,内部应力、位移的大小相差很大;经仿真计算得出,隧道内500 kV交联聚乙烯电缆的敷设间距应小于3.42 m,以防止电缆共振。根据电缆模态分析,提出交联聚乙烯电缆在强振动区域敷设时应适当减小电缆夹具间距,避免外部频率与电缆固有频率耦合产生共振而导致电缆损坏,这对制定强振动区域内电缆敷设方式及运维策略具有指导意义。     

高压电缆接头除潮工艺探讨

文章分析了110～220kV输电电缆线路中,因中间绝缘接头进潮引起单芯电缆金属护套环流过大的原因及危害,介绍了接头除潮工艺流程及应用,论证了接头除潮工艺解决因进潮引起高压单芯电缆金属护套接地环流问题的可行性.     

跨海大桥高压随桥电缆接地方案设计

为满足舟山绿色石化基地最新负荷需求并提高供电安全性，结合远景岱山县岱北变落点的规划，考虑构建以舟山变为中心的北部环网结构，需建设舟山 鱼东2回220 kV输电线路。目前，输电线路在海域的走线主要以海上架空线和海底电缆为主，可是这两种方案都存在令人难以接受的缺点，因此舟山 鱼东2回220 kV电缆采取随桥敷设的方式。舟岱大桥全长16.35 km，为满足电缆长距离跨桥敷设的要求，从电缆敷设位置、电缆及附件的选型、电缆防伸缩、电缆防振措施、电缆的接地设计等方面对长距离跨桥电缆的敷设方案进行设计。     

电缆隧道防火自动综合监控系统的应用

随着电缆使用量不断增多,电缆故障的机率也在增加。电缆故障往往导致电缆烧毁和大面积停电,造成重大经济损失。而电缆从过热到引起火灾的过程是比较缓慢的,如果对电缆进行在线监测,及时发现和排除因电缆过热引发的事故隐患,就能做到防患于未然。郑州市人民变电站(以下简称“人民变”)电缆隧道内敷设有220 kV电缆2条、110 kV电缆7条1、0 kV电缆多条,其中110 kV电缆是另外4个110 kV变电站的主要电源点。由于隧道分支特别长,每个分支约3.5 km,而且电缆中间接头较多,万一发生火灾,后果不堪设想,损失将非常巨大。如果隧道内无良好的防火措施,则…     

上海长江桥隧工程敷设220kV电缆的设计要点

上海长江大桥、隧道内敷设的电力电缆是目前国内在桥梁及市政隧道内敷设的最长220kV高压电缆。介绍了该工程电缆通道的设计、电缆选型,在隧道、桥梁这两种特殊敷设环境下,应对伸缩、桥梁振动的措施及对周围其他电缆的影响等方面内容,可供国内其他类似工程借鉴。     

35kV电缆熔融接头故障分析

以采用熔融技术制作的某35 kV电缆故障中间接头为研究对象，通过实物解体、电缆性能检测等方法分析故障原因，并采用相同工艺重新制作同电压等级的电缆中间接头，排除熔融技术本身存在问题的影响后，找出故障的主要原因是疲劳施工导致的关键工艺处理不当，线芯表面混入杂质引起局部场强过高，导致电缆中间接头处击穿放电。     

10kV电缆中间接头温度在线监测报警系统

本文探讨了一种基于PLC的10kV电缆中间接头温度在线监测报警系统的构建,实现了利用预埋传感器位置温度来判定当前电缆中间接头的暂态温度.     

10 kV电缆局部放电的振荡波电压法检测

介绍了振荡波电压法检测电缆局部放电状态的基本原理、技术参数、主要测试步骤。利用电缆振荡波局部放电测试系统对一段长294 m的10 kV XLPE电缆进行了局部放电测试。测试中发现了电缆中间的接头部位存在局部放电现象,经解体检查发现该接头内部受潮和热缩管收缩不均匀,导致与主绝缘界面存在气隙,估计该接头可能是造成该电缆局部放电的主要原因;在更换该中间接头后,复测结果正常。检测结果验证了该项技术的有效性。     

10kV电缆冷缩接头密封不良故障分析及处理

1故障现象 2006年1月至3月,我公司所属某220kV变电站10kV电缆线路中的3个冷缩接头接连发生了3次爆炸故障。该电缆型号为YJV22—3×300mm^2-8．7／15kV,线路总长1830m,采用直埋敷设方式,接头制作完成后,均采用了砌砖结构的保护盒。保护盒内填充干燥的细沙,上面盖有水泥盖板加以保护。该电缆线路敷设在城市道路旁的人行道下面,平均埋深0．7m,电缆接头的埋深也是0．7m。电缆接头周围土壤湿度正常,并且没有影响接头正常运行的震动、地热、腐蚀等环境因素,环境温度一年四季分明,雨量较南方地区偏少。     

高压电缆接头压接缺陷下复合材料界面温度和应力变化规律的有限元计算

目前针对高压电缆接头压接缺陷故障发展机制主要从接触电阻过大进而引起过热的角度展开,少有加入应力耦合。然而,高压电缆接头的故障发展涉及到电-热-应力场相互耦合的复杂过程。运用有限元软件建立了220 kV高压电缆接头压接缺陷下的电-热-应力耦合模型,基于该模型主要研究了电缆接头压接缺陷等工况下复合材料界面温度和应力特性的变化规律。研究表明,电缆接头的温度和应力都随接触系数的增加而增加。相较于正常运行时,复合材料界面上的温度和应力均发生了二次畸变,其中应力畸变最明显,复合界面上靠近压接管处的应力值增长了63倍。结合220 kV高压电缆接头故障实例统计,认为压接缺陷引发复合材料界面应力的二次畸变是造成接头故障的重要原因。通过仿真计算得到了接头复合材料界面温度和应力随负荷电流和接触系数变化的多元拟合函数,可为存在压接缺陷故障评估提供经验参考。该研究对指导电缆接头的施工工艺改良和工程实际应用具有重要的理论意义及实用价值。