铁路10kV电力电缆屏蔽层感应电压计算分析

为了将铁路10kV电力电缆屏蔽层感应电压控制在合理的范围内,根据电气化铁路供电系统的特点,采用ATPdraw软件仿真和理论分析的方法,仿真计算电气化铁路供电系统(即牵引供电系统和电力电缆供电系统)对电力电缆屏蔽层感应电压的影响,分类讨论在不同输电线路长度下基于屏蔽层感应电压的电力电缆屏蔽层接地方式选择。仿真计算结果表明,通过改变牵引供电电流相位、幅值以及调整电缆间距可以有效地降低电力电缆屏蔽层感应电压。同时给出了在三种接地方式下,当牵引供电电流相位改变时,电力电缆最大敷设长度与电缆间距的关系。     

地线分流对变电站接地阻抗测量的影响

为解决发、变电站地线(包括架空避雷线和电缆外护套)对测试电流的分流严重影响接地阻抗测量准确性的技术难题,进行了基于模拟计算的分析。对220 kV变电站在接地阻抗测量时的地线分流情况进行了现场实测,结果与模拟计算结果一致,证明模拟计算方法可行。基于此计算模型,分析了影响地线分流效果的主要因素及其影响规律,指出地线分流可以达到50%甚至更高的水平。当发、变电站接地阻抗较大、沿线杆塔接地电阻较小、出线数量较多以及线路多为单回布置时,地线分流更严重,对接地阻抗测试结果影响更大。如果不考虑地线分流,接地阻抗测量结果会严重偏小。最后提出了提高接地阻抗准确度的方法:在地线不易断开的发、变电站中,采用计算接地阻抗测量时地线电流的分流情况,接地阻抗测量值应通过仿真计算来修正。     

高压单芯电缆线路入地电流分流系数研究

电力工程接地设计时,为使接触电势满足规范要求,一般要考虑架空地线分流影响,尽量降低入地电流大小,从而降低地网电位升.现有接地设计规范提供配电装置采用架空线路出线时的架空地线分流系数计算公式,但对于高压电缆线路出线,电缆金属护层的入地电流分流系数未提供计算依据.本文基于某项目400 kV电缆线路,对电缆金属护层的入地电流...     

接地铜排对变电站二次电缆防护效果研究

当变电站开关操作遭遇雷击时,接地网会产生地电位差而对二次电缆造成影响,敷设接地铜排能有效阻止电流对二次电缆的损害。基于ATP-EMTP软件建立了一个简化的变电站主接地网仿真模型,对接地铜排与主接地网的连接方式等情况进行研究,分析了接地铜排对二次电缆的防护效果。研究结果表明：增设接地铜排在一定条件下可以降低二次电缆的干扰电压,但接地铜排与主接地网有多个连接点时,在不同位置注入电流,会对电缆芯线与屏蔽层间的电压以及电缆接地点的地电位升产生不同的影响;从电缆2个接地点水平方向的内侧或外侧分别注入电流,接地铜排的影响效果相反,随着接地铜排与主接地网连接点个数的增加,电缆芯线与屏蔽层间的电压和电缆接地点地电位升分别呈增大或减小的趋势。     

穿管线路中填充材料与管径对电缆导体温度的影响

对于穿管敷设电缆,采用管内填充低热阻材料可以有效提升电缆的载流量,消除线路的瓶颈点,目前缺乏对这种敷设方式下电缆载流量影响因素的研究。为此建立基于磁-热-流多场耦合的有限元仿真模型,并通过实验验证模型的准确性,分析管道尺寸、填充材料的导热性、填充材料的填充比例等因素对穿管敷设电缆导体温度的影响规律。主要研究结果表明：管道尺寸决定了管内空气气隙厚度,进而影响电缆导体温度;不同填充比例的填充材料对电缆导体温度的影响规律不一样,当填充比例由0增大至0.25时,电缆导体温度下降最为明显,此后填充比例的增大对电缆导体温度的影响相对较小。实际工程中,在满足线路载流量要求的前提下,可以选择合适的管缆比和填充材料的填充比例以达到最高经济效益,这可为穿管敷设的电缆线路载流量的核算及规划提供参考。     

双回路电缆-架空线混合线路感应电压电流计算

双回路同沟电缆-同塔架空线混合线路感应电压和感应电流的计算是检修时接地刀闸选型的关键。电缆回路间感应电压电流的计算不同于架空线路。电缆金属护套对线芯具有静电屏蔽作用,根据护套接地方式不同其对线芯也具有不同的电磁屏蔽效果。文中针对220 kV双回路电缆-架空线混合线路开展运行线路对检修线路的电磁感应研究。首先根据电磁耦合推导出混合线路的感应电压、电流计算公式。其次仿真计算分析,分别研究混合线路中电缆段长度占比的变化对感应电压电流的影响;电缆护套单端接地、双端接地以及交叉互联两端接地3种接地方式对于感应电流的影响;接地刀闸等效接地电阻对于感应电流的影响。结果可为混合线路接地刀闸选型提供理论计算参考。     

屏蔽电缆屏蔽层两种接地方式对产品的影响

介绍了电缆屏蔽层的两种接地方式,结合某具体案例,分析了电缆屏蔽层接地时产生的具体干扰源,对比了屏蔽层的两种接地方式效果。提出电缆屏蔽层接地时要对干扰源进行具体分析,才能找到行之有效的接地方式。     

110kV电缆穿管的敷设在城市电缆工程中的应用

从城市环保的角度出发,从有限的空间资源的利用及城市的统一美观的建设出发,高压送电线路越来越多的采用电缆入地敷设,电缆敷设方式种类很多,如直埋敷设、穿管敷设、沟道敷设、隧道敷设等,敷设方式都各有利弊,但穿管敷设方式更为经济合理,在城市电缆的应用中尤为重要。     

新型低热阻材料提高穿管敷设电缆载流量的试验研究

电缆载流量与其敷设方式和周围媒质的散热性能紧密相关。在各种敷设方式中,穿管电缆是制约电缆线路载流量的瓶颈。通过在管道内填充新型低热阻媒质,可以显著改善穿管电缆的散热环境,降低线芯温度,提升载流能力。利用经试验场电缆载流量试验验证的载流量计算软件,计算和分析了电缆周围媒质热阻系数对其载流量的影响。分别在试验场和运行线路上,进行了电缆载流量的试验研究。研究表明,单回路穿管敷设时填充低热阻新材料,可使电缆载流量提高8%左右。     

长距离330 kV电缆护套交叉互联接地方式研究及回流缆优化布置方法

随着电压等级的升高和电缆的增长,为了实现330 kV电缆线路设计的合理化、规范化,给出护套保护器等装置的选型依据,文中研究了长距离330 kV电缆的两种护套交叉互联方式。首先根据已有的330 kV电缆参数和隧道敷设方式,使用电磁暂态分析软件EMTP-ATP进行仿真建模,对正常运行时线路各点护套感应电压进行分析,得出其分布规律和两种不同护套接地方式的感应电压特征。其次,探讨了系统发生单相短路接地故障时,故障线路和非故障线路的护套故障感应电压波形特点以及分布规律,将两种接地方式下的感应电压数据进行了对比,并探讨了电缆线路的增长对分布规律和感应电压值的影响。最后,针对单端经保护接地方式提出回流缆布置方法,并研究了增设回流缆和采取回流缆换位对系统的影响。根据仿真研究可得,护套两端直接接地方式在稳态以及暂态故障时感应电压值相对较低,且有较高的经济性,可以作为330 kV电缆护套的首选接地方式。若采用单端接地方式,增设回流缆可以减小故障时电缆护套感应电压,采用回流缆换位可以减小稳态运行时的环流大小。     

500 kV输电线路绝缘地线雷电流分布

对于重覆冰区域的输电线路来说,地线覆冰会严重威胁到线路的安全运行。采用绝缘地线直流融冰的方式是解决架空地线覆冰问题的方法之一。当输电线路发生雷击事故时,直流融冰采用的绝缘地线与杆塔之间的雷电流分布情况决定了杆塔的塔顶电位,影响着杆塔的耐雷水平与线路防雷接地的保护。利用电磁暂态软件EMTP,对杆塔和绝缘地线中的雷电流分布进行了计算分析。计算结果表明,在500 kV输电线路中,雷电流主要通过杆塔流入大地,雷电流的幅值、杆塔档距、接地电阻的大小、地线结构、直径以及地线接地方式等对绝缘地线和杆塔分流情况有重要的影响。计算结果可为绝缘地线分流系数和杆塔分流系数的研究提供重要的参考价值,并有利于指导输电线路的优化设计。     

35 kV单芯电缆金属屏蔽层接地环流监测系统的设计及应用

1 存在的问题 近年来,35 kV单芯电力电缆以其载流量大、弯曲半径小、敷设路径灵活等优势得到了广泛应用.但是,电力电缆的运维管理也面临着很多新的问题和挑战,如高压单芯电力电缆金属屏蔽层接地方式不规范、电缆敷设安装不规范、电缆自身质量不佳等,均可能造成电缆外护套绝缘损坏,电缆金属屏蔽层出现两点或多点接地,电缆金属屏蔽层...     

计及地线耦合的利用架空线路测量接地网接地阻抗的方法

在利用架空线路测量接地网接地阻抗时,未断开接地网与架空地线的连接构架会使通过接地网流入大地的电流小于实际注入电流,且经过地线的分流电流由于架空地线与相线间的电磁耦合效应会在线路中产生干扰电压。因此提出在测量接地网对地电压和实际注入电流时,同步测量地线电流以减小分流效应造成的误差;并通过多次测量的数据建立数学模型进行计算,以减小测量线路与地线的电磁耦合效应产生的感应电压对接地阻抗测量产生的影响。仿真结果表明,在电压极之前的杆塔与地线绝缘或者直接相连的杆塔数目较少的情况下,所提测量方法能有效减小用架空线路测量接地网接地阻抗时地线分流造成的接地阻抗测量误差。     

配电线路架设地线对雷电感应过电压的防护效果

雷电感应过电压是10kV架空配电线路雷电防护的主要对象,架设地线对雷电感应过电压的防护效果是工程中重点关注的问题。为此,建立了有地线线路的感应过电压计算模型,仿真研究了电杆接地电阻和地线位置对地线限制感应过电压效果的影响,根据研究结果,建议将地线架设在导线上方,在满足线间距离要求的情况下,尽量将地线靠近导线,电杆可自然接地。对不同大地电阻率和绝缘子闪络电压条件下,线路的雷电感应过电压闪络率进行了计算,结果表明,线路的雷电感应过电压闪络率随着大地电阻率的增大和绝缘子闪络电压的降低而呈上升趋势,架设地线可将线路的雷电感应过电压闪络率降低约72.2%～84.1%,架设地线对雷电感应过电压具有较好的防护效果。     

柔性石墨复合接地材料在线路-管道交叉点过电压防护中的应用研究

柔性石墨复合材料相比传统金属材料具有诸多优势。将柔性石墨复合接地材料应用于输电线路-管道交叉跨越点管道过电压防护,提出改进交叉线路杆塔接地网形状和敷设防护线两种限压方法,并对比分析柔性石墨复合接地材料与传统金属材料的防护效果。仿真计算结果表明:改进接地网形状可有效降低管道感应电压和涂层感应电压以及涂层内外电势差;在接地体外延线长度相同条件下,石墨复合接地材料和金属材料的防护性能相仿;敷设防护线可明显减少线路对管道的持续电磁干扰,且可限制线路遭受雷击时的管道过电压。相关研究结论可为油气管道绝缘层防护的材料选型与设计施工提供参考。     

110kV电缆穿管敷设

目前,110kV电缆主要敷设方式主要采用直埋敷设、电缆沟敷设、穿管敷设、隧道敷设等方式。本文就110kV电缆穿管敷设需要解决的问题、用于110kV电缆敷设的管井设计的相关问题以及管井的经济技术指标分析进行探讨,从而论证110kV电缆穿管敷设的可行性。     

城市轨道交通供电系统的中压电缆布置及接地方式

城市轨道交通供电系统的中压电缆一般采用单芯结构，电压等级为交流35kV或10kV。中压电缆布置及接地方式关系着系统传输容量、线路损耗及安全问题，影响到建设成本和运营费用。章以广州地铁三号线为例，对电缆布置及金属护套接地方式从感应电压、电缆损耗、电缆载流量等方面进行了比较，得出了合理的布置及接地方案。     

通信电缆屏蔽层EMC接地设计分析

对通信电缆屏蔽层进行周密、精心的接地设计，对于减少通信电缆的电磁辐射，降低对传输信号的噪声干扰，有着十分重要的意义。文章从电缆屏蔽层接地将直接产生电场屏蔽和磁场屏蔽这样两种效果为主线，分别计算、论证了接地对抑制干扰所产生的重要作用；在电缆屏蔽中，又将降低频信号屏蔽层与高频信号的屏蔽方式进行分析对比，总结出不同接地方式的各自特点及影响。为帮助寻求较理想的屏蔽层接地方式，提供了具有一定参考价值的模式。     

交直流电缆混合敷设的基频电磁感应特性计算与分析

为制定针对性的感应电压/电流抑制措施,开展了交直流电缆混合敷设情况下直流电缆基频感应电压和电流的理论计算和特性分析。基于模块化多电平换流器(modular-multilevel-converter, MMC)结构和工作原理,得出了换流器基频阻抗计算方法。结合交直流电缆混敷时基频感应电压的计算,给出了基频感应电流的理论计算式。分析了各种电缆敷设方式下电缆间耦合距离、直流电缆金属护套接地方式以及直流电缆交叉换位等对电磁感应特性的影响规律,采用对称分量法计算了交流系统多种暂态过程中的基频感应电压。建立了MMC交直流电缆混合敷设的PSCAD/EMTDC仿真模型,稳态和暂态下基频感应特性误差分别不超过7%和9.6%,验证了所提出基频感应特性理论计算的有效性和电磁感应特性影响分析的正确性。仿真结果还表明,减小金属护套接地电阻和提高护套材料磁导率可有效增强其对电磁感应的屏蔽效果,直流电缆交叉换位敷设时可降低交流电缆的电磁感应。     

220kV双回路电缆金属护套感应电流计算及敷设方式对其影响分析

选取市区内实际运行的2回220 kV电缆,测量了双回线路在不同敷设形式、不同运行方式下的外护套感应电流。推导了双回路电缆任意敷设方式下的电缆外护套感应电流计算方程,并编写了相应程序,计算结果与实际测量数据基本一致。结果表明,2回线路的互相感应是造成直角敷设方式下外护套接地环流过高的原因,即使一回线路停电,该敷设方式下仍会感应出较高接地环流。基于此,提出了在直角敷设方式下降低外护套接地环流的解决方案。