多回路电缆布置优化的研究

为降低城市多回路电缆平行敷设工程的造价,可采用改变各回路电缆相序的方式来降低电缆金属护层上的感应电压。为此,通过感应电压计算和矢量分析法,分析了多回路高压电缆线路变化布置方式对电缆金属护层感应电压的影响,结果表明:减小同一回路三相电缆的相间距离或增大不同回路电缆之间的回路距离,可以降低多回路平行敷设电缆金属护层的感应电压值;多回路电缆线路的布置中,不同的相序排列组合对电缆金属护层的感应电压值有明显影响。因此,在敷设多回路电缆时,应兼顾有利于电缆散热和降低电缆金属护层感应电压值两方面,确定电缆之间的距离。     

多回路高压电缆金属护套环流计算研究与分析

当高压电缆接地方式不正确,金属护套发生破损或电缆屏蔽层发生断裂破损时,电缆护套环流均会产生变化,因此电缆护套环流可作为判别电缆是否正常运行的重要检测项之一,现实中高压电缆多采用多回电缆并列敷设,使得长距离、多回路的单芯高压电缆线路护套环流问题更加复杂。根据多回路电缆护套环流的模型,设计出一种可计算多回路任意排列电缆的护套环流计算软件,并结合现场实验案例验证了软件的可靠性,同时通过软件计算得出理想的电缆排列方式,为未来电缆敷设提供一定的依据。     

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。     

多芯屏蔽电缆的串扰分析

利用多导体传输线模型,建立变电站内多芯屏蔽控制电缆的串扰计算模型。针对实际多芯屏蔽电缆的绞合结构,提出了对多芯屏蔽电缆传输线模型的分布电容及电感参数的修正方法。对KVVRP-22型19芯屏蔽电缆进行了理论计算与试验测量,证明了方法的有效性,为准确分析多芯屏蔽电缆中电磁干扰的传播规律提供了工程计算方法。     

单芯电力电缆同相多根并联运行方式分析与优化

单芯电缆同相多根并联运行给电缆线路带来了电流分配不均匀、感应电压过高以及线路参数难于确定的问题,为此对同相多根并联线路的电路模型进行了分析,给出了电缆同相多根并联运行时电流分配以及感应电压的计算方法;利用矩阵变化,提出了电缆同相多根并联运行时线路序阻抗的计算方法,并利用实际线路验证了电缆的电流分配系数。通过改变电缆排列方式、敷设间距等参数,对单芯电缆同相3根并联运行线路进行了电流分配与感应电压的优化,优化结果表明,将不同相3根电缆组成的品字形,能有效地均匀分配电流,降低线路感应电压。该研究能用于指导单芯电缆同相多根并联运行的设计与运行。     

多物理场下的高压直流电缆局部放电研究展望EI北大核心CSCD

高压直流电缆需要面对空间电荷、潮流波动、温度变化、谐波、应力、绝缘缺陷等复杂运行条件的考验。多物理场下的高压直流电缆局部放电(partial discharge,PD)的研究尚处于起步阶段。复杂条件下的直流电缆局部放电产生机理尚不明确,且直流局部放电表征识别困难,动态特性复杂。该文总结多物理场对高压直流电缆PD的影响,对比空间电荷、电场、应力场、谐波与PD之间的关系,分析多物理场下直流电缆PD特征构建与模式识别的研究进展。进一步,展望多物理场下的高压直流电缆PD发展趋势,包括高压直流电缆“荷–场–热–力”多物理场PD模型、多物理场仿真、多物理参数联合实验、直流电缆PD多物理参数表征新特征构建与优选、直流电缆PD先进模式识别方法等,可为直流PD检测与诊断提供理论参考。     

基于ATP的高压电缆金属护套多点接地故障仿真

高压电缆金属护套多点接地故障将导致护套环流值显著增大,从而加速电缆绝缘的老化,缩短电缆的使用寿命和输送能力,威胁电力系统的安全稳定运行。笔者对电缆护套环流进行了理论分析,建立电缆的Bergeron模型,利用电磁暂态程序对电缆护套多点接地时故障进行仿真,通过对接地线电流的分析,找出影响环流值大小的因素,以及环流与多点接地故障的相关性规律,为高压电缆护套绝缘的在线监测和故障诊断的判定提供参考。     

排管电缆群布置方式的联合优化方法研究

电缆群不同的布置方式会影响其温度场的分布,进而对其载流量产生影响。文中以3×4排管敷设配电电缆群为对象,利用COMSOL和MATLAB建立电缆群温度场联合仿真模型,以等负荷电缆群中最热电缆线芯温度最低为依据优化多回路电缆群的布置。在多回路所有布置方式电缆群温度仿真计算的基础上,最终确定电缆群的最优布置方式以及新增电缆最优布置方式。结果显示电缆群布置方式优化能显著提高电缆群载流能力,降低运行温度,对电缆的长期安全经济运行有重要意义。     

高压单芯电缆并联运行时金属护层的联接方式分析

随着经济的发展和用电量的不断增加,同相多根单芯电缆并联供电方式多有采用。高压单芯电缆的金属护套联接方式是电缆敷设时必须注意的问题。目前单、双回路电缆线路感应电压及金属护套环流已有计算,但多根电缆并联使用时的金属护套联接方式还未见讨论。文章研究结果显示并联电缆的护层环流在其护层相联时有可能达到单独处理时的2倍多。因此,电缆并联运行时,不应将金属护套相联再进行交叉互联,而应该分别作交叉互联。     

高压电缆交联聚乙烯绝缘的关键性能与基础问题

高压电缆是城市输电网的关键电力装备,是海上风电输送到陆地电网、实现新能源大规模利用的关键电力装备。然而,高压电缆用交联聚乙烯绝缘料是我国高压电缆生产的“卡脖子”关键电工材料。高压电缆交联聚乙烯绝缘料的生产与应用全流程涉及多步骤、多结构、多性能。该文梳理高压电缆交联聚乙烯绝缘料的4个关键性能,凝练出高压电缆交联聚乙烯绝缘的5个基础科学问题。通过基础问题探讨,旨在推进我国高压电缆交联聚乙烯绝缘料基础理论的研究及自主研发进程。     

接插件名词术语(连载)

Cable 电缆 包括有或无绝缘层和其他包覆物的多芯线电缆(也叫单芯导体电缆);也包括一种多根导线的组合体,各根导线相互绝缘(也叫多芯导体电缆)。Cable Assembly 电缆部件 在每一端带有插头或连接器的电缆。Cable Clamp 电缆夹 对线束或电缆在其插头或插座的后部给予机械支撑的一种元件。Cable Terminal 电缆端头 使用在电源中,该元件对电缆末端进行密封,并对导体提供绝缘出口处。也叫做终端套管(pot head)或端部承口(end bell)。Cantilevered Contact 悬臂梁接触件 一种弹性接     

多回路高压电缆群稳态温度场建模与分析

为解决多回路电缆群温度场计算问题,以220kV高压电缆为研究对象,采用有限元法建立多回路电缆群稳态温度场的磁热耦合计算模型,计算得到多回路电缆群的电磁损耗和温度场分布结果,经与IEC60287标准计算结果对比,验证了模型有效性,并结合仿真模型,探讨了空气温度、土壤热阻系数等各种因素对多回路电缆群温度场分布的影响,为电缆群运行维护提供了参考。     

基于改进遗传算法的隧道多回路电缆群相序优化

隧道集群敷设电缆具有负载能力高、方便检修等优点,在城市电网中得到了广泛应用。为了充分利用隧道电缆群的输电容量,文中提出一种基于改进遗传算法和多物理场仿真的隧道多回路电缆群相序优化方法。首先,考虑隧道敷设电缆的电磁环境、散热环境以及交叉互联接地方式,建立隧道多回路电缆群电磁-热-流-路多物理场耦合模型;其次,在遗传算法中建立记忆种群,以减少联合仿真中调用有限元模型次数,提升计算效率;最后,以隧道电缆群线芯最高温度最小为目标函数,各回路电缆温度不超过90℃为约束条件,采用改进遗传算法对电缆相序进行优化。优化后文中算例的电缆金属护套总环流损耗下降了11.14%,电缆线芯最高温度下降了2.15%。研究表明,优化相序有利于改善隧道电缆群的散热,改进遗传算法大大减少了优化次数。     

多芯电缆屏蔽效能的仿真计算与测试

本文首先论述了由多导体传输线理论对多芯电缆屏蔽效能进行仿真计算,根据多芯电缆和同轴电缆的区别与联系,对各种电缆屏蔽效能的测试方法进行分析比较,提出了一种改进的测试多芯屏蔽电缆的转移阻抗,进而求出其屏蔽效能的注入线测试方法,并且比较了仿真计算结果和测试结果,达到很好的一致性。     

基于高压电缆载流量的同相多根并联电缆布置方式研究与相序优化

为了研究同相多根并联电缆不同布置方式的电缆群载流量,利用有限元软件COMSOL和MATLAB联合仿真,建立了同相多根并联电缆载流量计算模型;针对4种典型的布置方式,计算分析了电缆不同并联根数的子电缆负荷电流和电缆群载流量,并基于电缆群载流量最大,通过遗传算法对电缆相序进行优化研究。结果显示:采用正三角形排列方式的电缆群载流量高于水平排列,电缆回路采用纵向布置方式的电缆群载流量高于回路横向布置方式;对于同一排列方式的电缆,子电缆负荷电流分配不均匀程度越小,电缆群载流量越大;最优相序载流量分析表明,电缆最优布置为方式4(电缆回路纵向布置、电缆正三角排列),最优相序为ABC-BCA-ABC-BCA。     

多回路电缆优化布置计算软件的开发与应用

在多回路电缆线路设计中 ,可以应用程序优化电缆相序排列 ,降低电缆金属护层上由正常工作电流产生的感应电压 ,减少电缆接头 ,降低工程投资。     

同通道敷设多回单芯电缆金属护套感应电压与环流计算模型研究

随着城市电缆通道资源的日益紧缺,多回电缆同通道敷设成为电缆线路建设和运行必然面对的问题。目前尚缺乏对多回单芯电缆线路同通道敷设时金属护套感应电压与环流进行研究。根据单芯电缆交叉互联单元的等值电路,分析了单回路电缆金属护套感应电压与环流的计算模型。结合电缆敷设的实际情况,考虑了线芯电流不平衡、交叉互联单元内段长和敷设间距以及排列方式不同等因素的影响,推导出多回电缆同通道敷设时金属护套感应电压与环流的计算模型。     

海上风电送出交流高压单芯电缆并联通流特性研究

由于海上风电送出规模的增大,需采用多根电缆并联进行输电。多回并联电缆平行敷设时,由于电磁耦合的作用,电缆间阻抗不一致导致同相并联电缆间电流分配不均匀,造成电缆载流量得不到充分利用,严重时甚至会引起电缆过热损坏,因此,有必要对并联电缆的通流特性进行研究。首先,研究了电缆阻抗参数的计算方法,建立了电缆并联运行的PSCAD/EMTDC仿真模型;然后,计算了8种电缆布置方式下并联电缆的分流情况,并对结果进行了分析对比,给出了最优的布置方式;最后研究了分流不均匀系数的影响因素,并针对工程实例进行了计算和优化,优化后电缆分流不均匀现象得到明显改善。     

变电站电缆通道多参量采集和预警技术研究

针对变电站电缆通道数量的不断增加,电缆分布众多,某条线路的故障会带来极大的安全隐患。文中提出一种变电站电缆通道多参量采集和预警系统的设计方案,重点研究电力电缆的温度场和载流量。通过有限元分析软件,建立了10 kV单芯电缆四回路标准敷设电缆沟的几何模型,并采用割线法计算稳态载流量。通过实验分析了不同工况下的温度场和载流量。结果表明,对于在线电缆温度监测,只需要对温度最高的电缆进行监测,电缆铺设密度过高会导致电缆的载流量下降。该研究为中国变电站电缆通道多参量采集和预警技术的发展提供一定的参考和借鉴。     

高压电缆及隧道多状态监控系统在北京电网的应用

针对北京地区电力电缆运行维护现状和存在的问题,提出了采用高压电缆及隧道多状态监控系统来提高北京电缆网的供电可靠性,减少电缆停电时间,降低电缆运行检修人力物力费用,提高电缆网运营能力等.文中介绍了高压电缆及隧道多状态监控系统的组成、结构及设备,并根据实施情况,对多状态监控系统的技术细节进行了补充和完善.