柔性直流电缆及附件系统型式试验设计方法

为满足国内柔性直流输电工程对于电缆及附件产品试验评估的要求,以XLPE电缆在直流电场中的极性反转、长时间效应及不同外施电场下的畸变情况等相关研究为基础,建立了完善的高压直流电缆及附件的评估方法和试验系统,为此,结合±160 kV南澳柔性直流输电工程的要求完成电缆及附件产品型式试验的项目设计,搭建试验回路并选取参数进行型式试验,最终验证相应直流电缆及附件产品质量满足工程需求。     

电力电缆局部放电特征分析及运维检修策略研究

电力电缆局部放电检测是检测电缆绝缘状态的重要故障检测方法。然而,目前对于XLPE直流电缆局部放电的特征与分析相对空白,因此研究XLPE直流电缆局部放电的现象与特征,有助于对XLPE高压直流电缆绝缘状况的有效评估,同时对高压电缆的故障诊断与运维检修工作有着重要意义。首先使用Comsol仿真软件对XLPE电缆中间接头进行了仿真,分析了不同缺陷情况对XLPE电缆的影响;随后对不同类型的电缆绝缘缺陷进行了模拟试验,总结了XLPE直流电缆局部放电过程中的各类现象和特征,提出了XLPE电缆运维与检修工作的参考策略。     

直流电缆试验标准体系分析及±535 kV电缆系统试验中关键问题

直流电缆系统开发过程中材料选型、制造工艺、验证直流电缆系统可靠性的方法等成为国内外关注的焦点问题。在过去10里,高压直流电缆系统的试验方法体系得到全面的发展,已建立的规范或标准包括CIGRE TB 496、GB/T 31489.1和IEC 62895等,均对直流电缆系统在开发过程中的试验鉴定方法做出了明确要求。依据国产化±535kV直流电缆研发试验经验,综述上述3个标准要求制定的背景,着重梳理对比GB/T 31489.1和IEC 62895在条款规定中的差异性,总结研发过程中绝缘材料电性能评价方法和直流电缆系统在低温环境下电性能型式试验经验,提出在标准化工作中的建议,可作为试验方案制定的参考。     

高压直流电缆交联聚乙烯绝缘材料及半导电屏蔽材料热性能及机械性能分析

为实现高压直流电缆绝缘料国产化和保证直流电缆系统运行的长期可靠性,选取了两种配方体系的典型直流电缆交联聚乙烯（XLPE）绝缘料及半导电屏蔽料制备试验样品。利用差示扫描量热分析（DSC）、热失重分析（TGA）等技术,分析了试验样品的基本组成成分和分子结构特征,为判断电缆材料的优劣提供重要依据。对直流电缆绝缘料的热性能及机械性能进行了试验研究,考察了材料的导热性及热老化前后材料的力学性能变化,并对试验结果进行了对比分析,为未来直流电缆系统工程设计选型及建立直流绝缘料质量评价体系提供了基础试验数据支持。     

挤出绝缘高压直流电缆系统试验技术规范综述及建议

高压直流电缆系统的试验标准和技术方法直接决定了对产品可靠性评估的准确性,也间接对电缆结构及运行设计产生影响。概述了国内外针对挤出绝缘直流电缆系统试验的相关技术规范及标准,重点介绍了CIGRE发布的技术手册TB 496中推荐的型式试验和预鉴定试验的方案及要求,以及我国国家电线电缆质量监督检验中心推出的TICW 71-74系列技术规范;还介绍了若干发达国家针对直流电缆系统试验技术所进行的研究及应用,并对有待深入研究的相关课题提出了建议。     

交联聚乙烯电缆耐压试验宜采用交流电压

我国自使用交联聚乙烯电缆以来，一直参照国外的标准，采用直流耐压试验来判断其绝缘水平。直流耐压试验，因其设备轻便、所需电源容量很小，而深受现场试验人员的欢迎。但随着交联聚乙烯电缆的广泛使用逐渐发现，经直流耐压试验检验通过的电缆，投运不久即有击穿现象发生。近年来，国内外专家对此进行了分析，初步断定：对交联聚乙烯电缆不宜采用直流高电压进行耐压试验。其原因主要有：（１）交联聚乙烯电缆的绝缘在交、直流电压下的电场分布不同。其绝缘层是采用聚乙烯经化学交联而成，属整体型绝缘结构，一般不受温度变化的影响。在交流…     

高压直流电缆系统安全裕度试验研究

掌握高压直流电缆系统的安全裕度是保证电缆线路长期安全运行的前提条件。为获取高压直流电缆系统的最高使用电压,文中测试了电缆绝缘和附件绝缘的电导率,得出了电导率对温度和电场强度的依赖关系,并求出了电导率表达式。以±80 kV高压直流电缆系统为研究对象,提出了电缆系统安全裕度试验方法,采用逐级加压的方式测试了电缆系统在最高运行温度90℃下的击穿电压。根据电缆绝缘和附件绝缘的电导率计算了电缆系统击穿时的电场分布,通过对比电缆系统击穿时的电场强度与长期运行所需承受的电场强度,获得了电缆系统的安全裕度。研究表明,文中提出的试验方法能够获得高压直流电缆系统安全裕度,研究结果可为高压直流电缆工程的安全运行提供理论和试验依据。     

大截面铝芯电缆导体电阻测量方法技术改进

电缆导体直流电阻测量中大截面积铝芯导体直流电阻的测量一直是一个难点,本文对大截面积铝芯导体直流电阻测量方法的技术改进做了详尽的介绍.文章从测量电缆导体直流电阻原理、测量电缆导体直流电阻所使用的检测设备和环境条件要求、大截面电缆导体直流电阻测量方法的创新改进及测量过程、影响测量正确性的因素分析和测量结果及评价等几个方面进行了详细的论述.大截面积铝芯导体直流电阻测量方法的技术改进对提高大截面电缆导体尤其是铝芯导体直流电阻测量的准确性有一定的参考和指导价值.     

适用于柔性直流电网的500 kV级直流电缆与架空线路并联运行控制及保护策略

高压直流电缆是跨海长距离输电和新能源并网的重要装备,高电压等级、高通流能力的直流电缆还处于研发阶段。为推进高压直流电缆研发,考验长期运行性能,依托国内某±500 kV柔性直流电网工程建立了直流电缆综合试验站。该柔性直流工程线路主要采用架空线,试验站位于其中一个换流站单极出线处,采用直流电缆与架空线路并联运行方式,其运行控制和保护配合复杂、可靠性要求极高,尚无工程经验可循。针对500 kV级直流电缆试验段与架空线路并联切换运行的接线方式,提出了试验站直流电缆监视和投入退出控制策略、故障保护策略以及过负荷运行控制保护策略。仿真试验结果证明,所提策略可保证直流电缆接入柔性直流电网后可靠运行。     

交联电缆试验方法的选用

随着交联聚乙烯绝缘电力电缆（简称交联电缆或XLPE电缆）的推广使用,对交联电缆试验方法的争议日益突出。DL／T596-1996《电力设备预防性试验规程》规定：交联电缆新做头后必须做直流耐压试验;正常周期性预防性试验包括测试主绝缘绝缘电阻、外护套绝缘电阻以及铜屏蔽层直流电阻与导体直流电阻之比。     

城市轨道交通牵引供电系统动态运行仿真研究

随着轨道交通向高速、重载、大运量、高密度的方向发展,为各种运营设备提供电能的直流牵引供电系统在安全性和可靠性方面提出了更高的要求。围绕保证城市轨道交通牵引供电系统高效、安全、稳定供电的需求,介绍了直流牵引供电系统的组成,阐述了24脉波整流变压器的原理,基于MATLAB/Simulink仿真平台搭建了牵引变电所整流机组、列车以及接触网模型,并以此为基础搭建了城市轨道交通直流牵引供电系统的仿真模型。通过对列车启动、平稳运行及制动阶段的动态仿真及分析,验证了仿真模型的正确性和有效性,为有关地铁供电系统的各种故障分析提供更多的参考数据和更好的研究平台。     

基波电压线性化的永磁同步电动机控制策略

针对轨道交通永磁同步牵引系统全速度范围内的调速性能,在低速区采用异步调制模式,在中高速区采用不同分频的同步调制模式;为了满足各种模式之间的平滑过渡,提出了对基波电压进行线性化处理的策略,并将所提方法与恒转矩区的最大转矩电流控制、恒功率区的弱磁控制相结合,实现了轨道交通永磁同步牵引系统全速度范围内的调速。在充分利用开关频率的同时,提高了直流电压的利用率,可以保证三相电流和线电压波形的对称性,减少谐波含量,降低尖峰电流;同时对基波电压进行线性化处理后,各个模式之间的切换及负载突变时,系统稳定、抖动小。通过仿真及地面试验,验证了本文提出方案的有效性。     

地铁直流电缆放电在线检测中干扰信号的研究

为解决地铁直流电缆电气接线的特殊性而导致其放电检测中存在的大量干扰信号,实验研究了整流装置产生的整流脉冲、机车启动制动产生的电流脉冲、随机性脉冲信号及其它电子设备产生的窄带信号等干扰信号的特征。研究表明,并联的被测电缆上均存在很好的整流脉冲干扰周期性和规律性;窄带干扰和机车反馈电流脉冲干扰幅值大但其频谱较低(<2MHz);随机脉冲干扰信号虽具有不确定性,但其重复率与电缆放电的重复率存在数量级差别。根据干扰信号特征提出了可行的抗干扰措施,为检测地铁直流电缆放电奠定了基础。     

基于时间同步技术的直流电网同步数据采集系统

分析了目前上海轨道交通直流电网监测系统的需求,并根据这些实际需求,描述了一种基于时间同步技术的直流电网同步数据采集系统。主要介绍了该系统的架构、特点,并进行了试验验证。数据表明,直流电网数据采集系统可有效监测轨道交通直流电力系统的实时状态,提高轨道交通的安全性和可靠性。     

基于PSCAD的城市轨道交通牵引供电系统建模与仿真研究

阐述了城市配电网中轨道交通牵引供电系统建模与仿真技术研究的研究背景和意义,然后基于PSCAD软件,从配电系统侧（外部电源）、主变电所、环网电缆、牵引变电所、牵引负荷、牵引接触网、回流钢轨、滤波器等8个方面初步构建了一个城市轨道交通牵引供电系统仿真模型。最后从内电感、外电感以及总电感三个指标出发,研究了一种牵引线路电感的计算方法。     

基于多目标综合控制的低碳轨道交通操控节能方案

提出一种应用于轨道交通供电系统的多目标综合控制节能方案。采用可控高功率因数整流的AC/DC变流模块取代传统的整流电路以实现能量的双向流动,并采用多个AC/DC变流模块并联的形式来扩大整个方案容量,同时在直流牵引母线处装有一台或多台并联DC/DC变流模块,使机车制动时产生的电能可部分通过AC/DC模块回馈到电网,部分通过DC/DC模块升压后存储到独立电容器组。研究表明,该方案不仅可以充分回收及利用制动能量,并通过部分吸收回馈能量来克服所有能量瞬时回馈电网对电网的冲击,还可以通过对牵引变电站谐波及无功的补偿改善轨道交通变电站的电能质量,从各个角度提升节能功效。     

Light rail transit DC traction power system surge overvoltageprotection

At present, there are no industry standards or recommended guidelines for the application of DC surge arresters. It appears that such devices are applied based upon a rule of thumb without the benefit of analyzing characteristics, wave shape, and energy content of the expected overvoltage surges against the capabilities of the surge arrester. AC surge arresters are rerated for DC application. A difficulty arises due to a lack of clear published application literature on DC surge arresters, as well as lack of measured data on DC power system transient surges. This leads to the application of surge protective devices, which may be inappropriate. This paper describes the application of DC surge arresters to a typical light rail transit traction power system, and it makes a recommendation for the need of a standard on DC surge arresters test requirements and application guidelines     

新型SERapid牵引配电直流开关柜

针对当前轨道交通建设需求,推出符合中国市场的新型SERapid牵引配电直流开关柜系列。根据直流开关柜的不同柜型,分别介绍了进线柜、馈线柜、联跳柜和回流柜的技术特点和性能,包括各种保护、测量、控制、通信、闭锁、联跳和操作功能的实现方式,还介绍了各种柜型中用到的关键元器件性能特点以及各种柜型的结构特点。最后,介绍了直流开关柜与外围设备如变电站综合通信管理单元、钢轨电位限制装置等的配合问题。     

城市轨道交通直流牵引供电电源的研究

设计了一种基于三相电压型PWM整流技术的新型城市轨道交通直流牵引供电电源.整流装置采用同步旋转坐标系电流控制和电压空间矢量调制(SVPWM)技术,实现有功电流、无功电流的独立控制,提高电压利用率.试验证明,该控制方法响应速度快,稳态性能好,供电电源以单位功率因数运行,电流谐波含量小,达到了预期设计要求.