低功耗电力电缆中间接头测温系统的设计

电缆中间接头是电力电缆的薄弱环节,它的运行状况决定了电力系统中电能传输和分配的质量。中间接头的温升是多种故障的直接表现,因此监测电力电缆中间接头温度,提前发现并排除电缆故障,对于保证电力系统的安全可靠运行具有重要意义。通过对电缆中间接头的温度特性进行分析,在此基础上给出电力电缆中间接头测温系统的设计方案,并设计其硬件系统,软件系统。最终得到硬件实物电力电缆中间接头测温装置,对其进行实地测试,并对数据进行功耗分析。调试结果表明系统具有很好的特性,满足了设计要求。     

基于连续多阶跃的电缆中间接头温度仿真计算

针对电缆试验平台验证电缆接头温度在线监测系统具有较大局限性的问题,采用ANSYS有限元仿真软件建立某地区的电缆中间接头模型,并对其温度场进行了仿真.仿真结果表明,实际运行中的电缆温度最高处达到48℃;接触电阻提高时,电缆接头的最大温升为13℃;提升电缆接头的接触电阻,会使电缆温度大幅提升,并接近安全运行的温度极限.     

交联电缆接头故障原因分析及应对措施

1交联电缆接头运行状况 6～10kV高压动力电缆在矿山企业和电力系统中运用广泛，其完好的接头对机电设备安全、经济、可靠运行和供电安全是非常重要的。设计良好、施工合理的电缆接头，经实际运行证明，在大多数情况下是可以长期使用的。交联电缆载流能力强，电流密度大，对导体连接质量要求严格。     

电缆中间接头温度场特性研究

电缆中间接头是线路运行中的薄弱环节,研究电缆中间接头的温度场分布特性,对电缆安全可靠运行具有重要意义。以10 kV三芯电缆中间接头为研究对象,分析了电缆中间接头径向和轴向的温度场分布特性,并研究了环境温度和负荷电流对电缆中间接头导体最高温度、中间接头表面温度和本体表面温度的影响规律,最后结合安全工况分析给出基于电缆接头表面温度判断其是否处于安全运行状态的依据。该分析结果可为电缆中间接头的运行状态监测及预警提供参考依据。     

缺陷对电缆中间接头温度分布影响的仿真研究

电缆中间接头在制造或者安装的过程中易产生缺陷,导致局部温度上升而加速绝缘老化,对电力系统的稳定运行造成威胁。但实际中无法直接测量电缆接头内部的温度,因此有必要对电缆接头的内部温度分布进行仿真研究。利用ANSYS软件建立了电缆中间接头以及其内部存在缺陷的二维、三维物理模型,并对其进行温度场仿真分析。结果表明:当电缆中间接头不存在缺陷时,其温度沿径向自内向外逐渐降低,轴向温度自中心位置向两边逐渐降低;当电缆中间接头中的交联聚乙烯/硅橡胶界面存在气隙、水汽、导电颗粒时,接头内部局部温度受缺陷处材料热导率的影响;气隙的尺寸越大,对局部温度的影响越大,局部升温范围是气隙本身尺寸的5倍;气隙位置越靠近接头两侧,局部升温越高。     

10kV交联电缆热缩型户内外接头的制作分析

随着城网改造步伐的加大，6～10kV高压动力电缆以其施工维护方便、供电可靠性高而在电力系统中得到广泛应用。由于交联电缆载流能力强，电流密度大，各种接头要经受很大的热应力和较高持续时间短路电流的影响，对接头的连接质量耍求相当严格，电缆接头及终端头制作的质量直接影响着该电缆的可靠运行和供电安全。     

高温对交联聚乙烯电缆/硅橡胶预制件接头界面压力影响的仿真研究

高压电缆接头与电缆主绝缘间的握紧力是确保输电线路安全运行的关键。实际电缆及附件运行中的温升可能导致界面压力变化,但由于接头与电缆过盈配合,面压测量困难,难以实时检测面压和判断老化情况。针对电缆附件用硅橡胶绝缘,通过实际测量电缆绝缘交联聚乙烯及附件硅橡胶料在不同温度下的弹性模量值,基于塑性力学理论,利用ANSYS软件建立10 kV电缆接头三维仿真模型,分析了温度变化对电缆接头界面压力的影响。     

基于PSO-LSSVM的高压电力电缆接头温度预测

高压电力电缆接头温度是反映电缆运行状况的重要指标,对接头温度进行精确预测可提高电缆安全运行水平。采用最小二乘支持向量机建立适用于电缆接头的温度预测模型,并给出了预测方法的具体步骤。模型以电缆接头的历史温度、环境温度、湿度和线芯/护层电流比为输入样本,电缆接头的表面温度为输出。为了提高预测精度,采用粒子群优化算法对模型的标准化参数和正则化参数进行动态寻优。以上海某110 k V电缆接头为例进行预测,结果表明,提出的方法能较好地预测电缆接头温度,预测精度高,为电缆温度监测和预警系统提供可靠的判断依据。     

高电压电缆接头温度预警系统设计

高电压电缆接头温度预警系统对保障输配电线路的安全运行起着重要作用。根据高电压电缆接头的实际布局,以ZigBee网络为预警系统物理层,负责高电压电缆接头温度的采集;以电力光纤为传输层,实现温度数据的远程可靠传输,为高电压电缆接头设计了分层次的分布式温度监测系统,并采用人工神经网络方法对10 kV高电压电缆三相测点进行了预测,实现了高电压电缆接头的温度预警。该系统可靠性高、扩展性强、温度预测误差小,适合于电力部门的在线监测。     

电缆内置测温光纤的绝缘与温度特性测试

大多数内置测温光纤在电缆接头内接续,对电缆接头的结构造成了一定的影响,且光纤的特性及安装工艺也无统一标准,若处理不当将会直接影响电缆的安全运行。为此,研究了光纤外皮绝缘特性与温度特性的测试方案,通过实验模拟了光纤在电缆接头内部的工作状态并测试了光纤外皮绝缘性能和温度性能,测试结果给出光纤的绝缘性能和温度性能参数,并发现光纤接续工艺控制不当而破坏电缆接头绝缘的隐患。为了在不影响电缆运行的前提下实现内置测温光纤接续,避免隐患,探讨了相应的光纤接续改良措施。     

电缆接头局部放电在线检测系统及其应用

简要介绍了电缆接头局部放电测试系统的工作原理及主要抗干扰方法——极性鉴别。应用该检测系统对运行中的220 kV电缆接头进行了现场测试,结果证明综合呆用极性鉴别、小波分析等抗干扰方法,可以有效地测试到运行电缆接头的局部放电信号。     

含防爆盒的三芯电缆中间接头散热性能及载流量研究

为了避免电缆遭受外力破坏,防止中间接头故障后蔓延至临近电缆,电缆中间接头需加装防爆盒,如此势必延长中间接头热传导的路径,影响其散热性能。为了进一步探究配电网三芯电缆中间接头加装防爆盒后的温度及载流特性,本文以20kV三芯电缆中间接头为例,建立考虑接触电阻的三芯电缆中间接头磁-热耦合模型,计算了289A电流下含防爆盒的中间接头温升,对比运行数据验证了仿真计算的准确性,然后进一步分析了防爆盒对中间接头载流量的影响规律。结果表明：防爆盒内的空腔会大大降低中间接头的散热性能,相比于电缆本体时,载流量约下降37.1%,而灌注环氧树脂ab胶后,可以大幅度增强中间接头的散热,相对于未灌胶时载流量提升近41.1%。研究结果可为防爆盒的设计及中间接头运维的制定提供参考,有益于电缆的安全稳定运行。     

10 kV电缆接头局部放电在线监测系统研究

介绍了一种基于LabVIEW的10 kV电缆接头局部放电在线监测系统。分析了电缆接头局部放电的产生机理,并对测量局部放电电流的宽频带电流互感器的传输特性进行了分析计算,确定了一种在测量过程的电磁感应环节就可有效抑制噪声信号的局部放电电流互感器。在线监测系统在现场安装后,设备运行良好,LabVIEW监控平台能够时刻监视局部放电信号,能够精确地对电缆接头进行在线监测。     

城市配电网电缆接头温升在线监测系统研究

结合城市配电网地埋电力电缆接头点多、量大、分布较广等特点,设计了一种基于CAN-BUS总线分布测量和GSM/GPRS无线通讯的城市配电网电缆接头温升在线监测系统,并对该系统的综合设计方案、逻辑架构组成、现场分散采集系统,以及上位机管理站网络化动态检测平台的功能作用进行了详细分析。结果表明:该系统解决了地埋电力电缆运行中接头温升故障率较高且监测不方便等问题,提高了设备可靠运行水平。     

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。     

基于组态王的动力电缆温度在线监测系统

动力电缆在线监测系统可以防止由于动力电缆连接头绝缘降低导致过热故障而引发的火灾。通过对电缆连接头的温度进行实时监测,以及对电缆过热故障特性的分析,当电缆温度异常时,系统及时报警并通知运行人员进行处理。采用线性热电偶检测电缆接头温度,热电偶信号经A/D转换和光电隔离后,通过RS485总线输入工业控制计算机,监测系统通过局域网与MIS系统相连。系统采用组态软件和VB高级语言分别设计了人机界面和数据采集程序。该系统具有成本低、可靠性高和使用方便等特点,可应用于电力、冶金、煤矿和港口等企业,实现对动力电缆接头温度的在线监测。     

10 kV电缆终端头温度故障指示器的研究

针对配电高压开关柜内电缆终端接头容易出现发热高温故障且不容易发现的问题,提出一种电缆终端头温度故障指示器,该设备从技术角度彻底解决了电缆终端接头温度测量困难的问题.通过实时测量温度数据及故障报警系统,使电缆终端接头温度过高的设备缺陷易于发现,可及时有效保护设备安全可靠运行.     

导电硅橡胶弹性体的性能与影响因素

介绍了在一定用途的绝缘聚合物上加适量导电填料(导电炭黑)生产导电塑料与导电硅橡胶弹体等导电聚合材料的方法。聚合材料的导电率随填料量的增加先缓慢上升,当填料量达到渗透极限后则以指数曲线快速上升。这种材料的机、电性能取决于原料和加工方法,与温度、拉伸、压力、电场状况等多种因素相关。此材料产品可应用于高电压及电子技术、医疗技术等领域。     

冷缩式中低压电缆接头的改进

简要介绍了传统冷缩式中间接头进水的原因,分析了绕包式和预制式中低压电缆接头的优点,进而提出了改进型冷缩式防水中间接头的设计方案。利用COMSOL有限元分析软件,建立分析模型,并进行了试验验证,解决了电缆中间接头因进水引发的故障跳闸问题。实现电缆内外双向可靠防水,保障电缆线路在电缆线芯进水情况下和泡水环境中安全稳定运行。     

电力电缆光纤光栅测温在线监测系统

介绍了电力电缆温度在线监测系统现状、光纤光栅测温系统的工作原理,以及基于光纤光栅测温系统的电力电缆温度在线监测系统在实际中的应用。应用结果表明,基于光纤光栅测温系统的电力电缆温度在线监测系统运行可靠,采集的温度数据准确,适合于推广使用。