导体单丝表面处理对高压电缆载流量的影响研究

导体的集肤效应会影响导体的交流电阻,最终影响交流电缆的载流量,基于此,大截面导体通常采用分割导体的结构来降低交流电阻从而提高电缆的载流量。在此基础上对导体单丝表面进行绝缘处理也是降低导体交流电阻的手段之一,但IEC 60287标准中并未给出此类导体电缆的载流量计算方法。分别对220 kV电压等级导体单丝表面未处理的分割导体电缆和导体单丝表面绝缘处理过的分割导体电缆进行了空气中载流量测试,并参照IEC 60287考虑皱纹铝护套两侧空气间隙的影响,建立了220 kV电缆载流量计算方法。研究结果表明,载流量计算结果与试验结果偏差为0.74%,结果较为吻合。基于该方法对导体单丝表面处理后的分割导体的集肤效应系数进行了计算,文中所用导体单丝表面处理后分割导体的集肤效应计算所用因数ks为0.3。     

大截面高压电缆导体交流电阻的优化EI北大核心CSCD

由于集肤效应的影响,大截面高压电缆导体的交流电阻远大于直流电阻,不仅会导致电缆线路的载流能力降低,还会产生更大的线路损耗。为解决该问题,通过分析电缆导体集肤效应的产生原理和影响因素,探索降低导体交流电阻的措施,试制了不同设计结构的导体样品,并采用电压电流相位差法对样品进行交流电阻测量研究。结果表明:截面积为800 mm2的电缆分割导体的交流电阻比紧压圆形结构降低了约7.5%;截面积≤1 600 mm2的瓦楞形分割导体与扇形分割导体的交流电阻相差不大;采用单线绝缘可以有效降低交流电阻,其中漆包单线比氧化单线对交流电阻的降低效果更明显,但前者的生产成本和安装成本更高;对于紧压圆形和分割导体,同向绞合均比异向绞合结构更能有效降低交流电阻,适当提高紧压系数和增加单线根数也均能降低交流电阻。     

大截面高压电缆导体交流电阻的优化

由于集肤效应的影响,大截面高压电缆导体的交流电阻远大于直流电阻,不仅会导致电缆线路的载流能力降低,还会产生更大的线路损耗。为解决该问题,通过分析电缆导体集肤效应的产生原理和影响因素,探索降低导体交流电阻的措施,试制了不同设计结构的导体样品,并采用电压电流相位差法对样品进行交流电阻测量研究。结果表明:截面积为800 mm2的电缆分割导体的交流电阻比紧压圆形结构降低了约7.5%;截面积≤1 600 mm2的瓦楞形分割导体与扇形分割导体的交流电阻相差不大;采用单线绝缘可以有效降低交流电阻,其中漆包单线比氧化单线对交流电阻的降低效果更明显,但前者的生产成本和安装成本更高;对于紧压圆形和分割导体,同向绞合均比异向绞合结构更能有效降低交流电阻,适当提高紧压系数和增加单线根数也均能降低交流电阻。     

大截面高压电缆导体结构设计选型

根据IEC 60287标准,计算了不同导体类型的800 mm2和2500 mm2高压电缆的导体交流电阻,并计算出不同类型导体的220 kV 800 mm2和220 kV 2500 mm2高压电缆载流量.结果表明,采用绝缘单丝和分割类型的800 mm2导体,其交流电阻比紧压圆形导体降低8?06％;对于220 kV 800...     

大截面分割导体直流电阻测试误差分析与改进

主要对采用常规的侧面电流输入法测试大截面分割导体直流电阻易产生测试误差的原因进行了分析,进而发现了一种导体直流电阻端面电流输入测试新技术。对新旧两种测试方法进行了对比,结果显示端面电流输入法对大截面分割导体直流电阻的测试数据更稳定,结果更真实。     

电缆导体温度及过负荷能力的研究

导体温度是反应电力电缆运行状态的重要参数,对于含有内置光纤的电力电缆,通过建立光纤到电缆导体的热路模型,推导出导体温度变化表达式,利用光纤所测得温度和实时负荷计算电缆导体的温度,并搭载了实验平台,实际测试电缆导体温度与电缆导体温度计算结果相比较。研究发现:本文提出的计算电缆导体温度的方法满足工程需要,误差来源于光纤测量系统、电缆自身热物性参数和土壤热阻系数,其中土壤热阻系数越大误差越大;实际运行中的电缆线路具有很大的裕度,对于2 200 mm~2和1 400 mm~2电力电缆而言,以60%额定载流量能持续运行8 h为基准,2 200 mm~2的电缆可以施加1.45倍的过负荷,1 400 mm~2电力电缆可以施加1.28倍的过负荷。     

计及套管导体辐射损耗的VFTO计算方法

特高压交流试验基地特快速瞬态过电压(very fast transient overvoltage,VFTO)试验回路研究发现,计算得到的VFTO单次击穿波形的衰减时间超过了实测值,对于通过仿真计算提取VFTO标准波形的半波时间取值影响较大,需要开展损耗机制的研究。对于CIGRE推荐模型和现有文献中对套管处辐射损耗的考虑不足,首先分析了套管导体电流分布的行波模式,推导了辐射电阻和平均特征阻抗的计算公式,建立了计及辐射损耗的套管传输线模型;然后针对辐射电阻这一频变参数问题,提出了VFTO频域计算方法;最后对VFTO试验回路的计算发现,套管导体的辐射电阻在波形主频处远大于电弧电阻和GIS母线电阻,同时计算波形的衰减时间更接近实测波形,因此验证了所提出的计算方法的合理性。     

高压电缆大截面分割导体焊接后的机械性能及缓冲阻水层设计

结合国网南京供电公司"秋藤-高旺"220 kV电缆线路工程,介绍了导体截面为2 500 mm~2的220 kV高压陆缆大长度的设计与生产情况。采用整体焊接法完成2 500 mm~2分割铜导体焊接,根据电缆生产过程中导体的受力情况设计试验验证导体焊接后的机械性能,通过绝缘线芯热膨胀试验确定膨胀程度与缓冲层厚度配合情况,并进行了缓冲层的纵向透水试验。焊接后2 500 mm~2分割导体在300 k N拉力作用下未破断,试验后焊接点无明显损伤;焊接导体在100 kN下的张力弯曲试验过程中经受了三次弯曲循环,焊接点无开裂情况;成品电缆样品在热膨胀试验后未出现绝缘线芯的明显形变,缓冲层的纵向透水距离为0.7 m。通过上述研究充分说明了本产品分割导体焊接方式及采取的缓冲层设计可应用于大长度高压陆缆的生产。     

绞合导体交流电阻特性及高精度测量系统应用

大截面导体在应用中由于集肤、磁滞、涡流等效应导致交流电阻产生的附加损耗偏大,从而影响其线路损耗和载流能力。为此,对现有导体的性能评价和新型导体的设计,均需要可靠的交流电阻测试技术。基于电测法研制了一种大截面导体交流电阻自动测试系统,它具有精度高、数据可重复性好、操作简单等特点。采用该测试系统对大截面实心圆柱铜导体交直流电阻的测试结果显示,实测值与理论值两者间非常接近,差别小于0.5%。对几种电缆和架空线常用导体进行了交直流电阻特性测试,可为现有线路导体交流损耗评价提供参考。     

换流站导体载流量计算方法比较与研究

导体载流量计算是直流换流站设计的重要组成部分,目前国内尚无规程规范规定直流换流站导体载流量的计算方法。鉴于直流换流站导体承受的电流应力较为复杂,根据载流量计算的基本原理给出了换流站中不同载流工况下导体载流量计算的基本原则,确定了适用于换流站导体载流量计算的修正的热平衡方程。在载流量计算方法方面,综合分析比较了《电气一次设计手册》、DL/T 5222—2005、IEEE 738-2012、IEEE 605-2008、IEC 61597-1995等5个规程规范给出的交流导体载流量计算方法及其计算结果,重点对比了不同的对流散热功率计算方法。建议采用修正的《电气一次设计手册》计算方法计算换流站户外导体载流量;可根据不同导体外径分别采用IEEE 738-2012推荐方法和DL/T 5222—2005实际采用的方法计算换流站户内导体载流量。