磁性不锈钢丝编织铠装损耗的实验研究

本文介绍了上海电缆研究所对单芯交联聚乙烯电力电缆的磁性不锈钢丝编织铠装损耗开展的实验研究和理论计算 ,证明磁性不锈钢丝编织铠装的损耗可达铜损耗的 1 .9倍 ,降低了电缆允许的载流量。该实验研究为工程应用提供了依据     

舟山柔性直流输电工程的直流电缆操作过电压计算与分析

高压电力电缆在柔性直流输电工程中扮演中输送稳定电能的重要角色,其过电压故障会对电网安全运行造成严重的影响,而国内关于高压电缆操作过电压机理以及计算的研究较少。为此,依托舟山柔性直流输电工程,在PSCAD/EMTDC平台上,分析了同轴高压直流电缆的等效阻抗和导纳参数,并分别计算了不同故障条件下的直流电缆操作过电压。基于统计分析方法,采用线路分段技术研究了直流海底电缆的操作过电压沿线分布规律。研究结果表明:直流电缆沿线接地故障过电压值呈伞形分布,中部最大,两侧递减;导体-铅套操作过电压最大值为400.2 kV,发生在直流电缆沿线接地故障的条件下;铅套-铠装和铠装-大地操作过电压最大值分别为7.27 kV和0.45 kV,发生在交流相地和相间故障的条件下;导体-铅套、铅套-铠装和铠装-大地操作冲击绝缘水平分别为460.23 kV、8.36 kV和0.52 kV。该研究结果可以为高压电力电缆线路的绝缘配合提供重要的依据。     

降低高压海底电缆登陆段电能损耗的措施研究

海底电力电缆施放在海底水域中,因其使用环境的特殊性,海底电缆通常采用粗钢丝铠装保护,从而产生较大的涡流和环流损耗,登陆段的损耗发热成为制约海底电缆输送容量的瓶颈。采用剥去登陆区段电缆的铠装钢丝并单端接地等工艺措施,能有效降低单芯海底电缆登陆段损耗,显著提升输送容量。     

交流500kV海底电力电缆结构设计

以南方主网与海南电网联网跨越琼州海峡500 kV海底电力电缆工程为例,介绍了交流500 kV海底电缆的形式、导体、绝缘、铅护套、加强层、铠装层的设计原则和思路。     

高压电缆金属护套及铠装结构的损耗计算

在确定电力电缆额定载流量时,必须精确计算金属护套、铠装等结构的损耗因数,尤其对于金属护套采取两端直接互联接地的高压单芯电缆线路,如大长度海底电缆。简单对称敷设情况下护套和磁性铠装结构的损耗因数可以根据IEC 60287中推荐的公式进行计算;若铠装采用非磁性材料,可按照标准中推荐的处理方法获得总的损耗因数,再按两者并联的方式进行分配,获得各自的损耗因数。其它非磁性金属结构按照类似方法处理。当然,也可从基本的等效电路出发,求解电缆金属护套、加强层、铠装层等结构中流过的环流,从而获得损耗因数,这种方法可应用于更复杂或一般性的电缆结构和敷设情况。两种计算方法各有优缺点,可根据需要选用。     

海底电力电缆铠装结构机械强度分析及设计

现行的能有效提高海底电力电缆(简称海缆)机械强度的方法是增加钢丝铠装层.铠装作为一种强度单元,主要起到承受轴向拉力和为海缆内核中的电以及光单元提供机械保护的作用.为了使海缆有足够的柔度,铠装一般被设计成螺旋缠绕于海缆内核外的形式.文中主要论述了海缆机械强度设计方法,特别是铠装的理论计算设计方法.     

单芯海底电缆金属护层及铠装层环流的数值分析与计算*

为保障机械强度,海底电缆一般都装设金属铠装层,因此海底电缆环流包括金属护套和铠装层环流。而海底电缆环流会加快绝缘老化,并降低线芯载流量。为此,针对两端互联接地、中间分段短接的三相单芯海底电缆系统,建立了海底电缆环流计算模型,并根据电磁场理论对海底电缆电感参数进行了分析,据此计算了不同负荷电流下的海底电缆金属护层和铠装层环流。计算结果表明,线芯电流增大时,金属护套和铠装层环流随之增大,且环流和线芯电流成正比例变化规律。     

单芯钢丝铠装电力电缆铠装结构的探讨

单芯钢丝铠装电力电缆的铠装损耗 ,影响了电缆载流量 ,这问题已越来越引起人们的关注 ,它的应用已经给某些输电工程带来了不小麻烦和经济损失。本文通过试验和查阅有关文献 ,对铠装钢丝的损耗等问题进行了深入探讨 ,并提出采用铜丝来隔磁是个错误概念。这种结构的钢丝仍然会产生磁滞和涡流损耗 ,并使载流量下降。最后 ,提出了应修改有关产品标准 ,并提示用户要慎重选用单芯钢丝铠装电力电缆     

铠装回路串联电阻对110 kV海底电缆热效应影响的试验研究

以110 kV单芯海底电力电缆为研究对象,建立了电缆暂态热路模型。结合铅包和铠装损耗的影响,得出导体稳态温度的计算公式。从降低海缆热量产生的角度出发,结合生产实际,设想在铅包铠装回路串入一定阻值的电阻器。根据电缆设计规范及被试海缆的实际情况选择合适的电阻器。基于海缆热循环试验系统,在不同工况下对被试海缆进行通流试验。通过对实验数据的分析与比较,证明了该方法能够有效降低海缆的损耗与导体的稳态温升,提高了海缆的载流量。     

侧扫声纳在琼州海峡海底电力电缆路由测定中的应用

介绍了利用侧扫声纳系统进行琼州海峡海底电力电缆坐标测定的方法和过程,通过海底地貌影像分析判定了电力电缆路由的位置.     

Installation of 66 kV XLPE power-optical fiber composite submarinecable and water pipe for the Trans-Tokyo Bay Highway

The manufacturing and the installation of the optical fiber composite submarine cable and water pipe for the Trans-Tokyo Bay Highway were completed in 1993. It was the longest Japanese 66 kV XLPE power-optical fiber composite submarine cable and the first application of optical fiber composite submarine water pipe composed of two hollow galvanized steel armour wires inserted with optical fiber to monitor and control construction sites. This paper describes the application and development of the hollow steel armour wire with optical fiber ribbon and the features of construction and installation of the optical fiber composite submarine cable and water pipe     

直流海缆敷设张力特性研究

直流海缆是深远海风电送出的核心装备之一,其施工质量对海上风电场的安全运行至关重要。基于悬链线计算模型,提出了直流海缆敷设张力计算方法。利用计算模型,研究了敷设水深、敷设速度及海缆铠装结构及材料对海缆敷设张力的影响规律,并计算了海缆入水角与敷设速度之间的变化关系。基于计算结果所提出的直流海缆敷设张力及弯曲半径控制措施,可指导深远海直流海缆工程建设。     

三芯海底电缆中光纤与缆体应变关系的有限元分析方法

为了利用分布式光纤应变传感技术测量的光纤应变反映三芯光纤复合海底电缆的缆体应变,通过有限元方法进行了建模、求解和分析。通过合并导体屏蔽、绝缘屏蔽、半导体阻水层、填充层,忽略黄铜带、铠装垫层、外被层,对模型进行了简化;选用SOLID164单元对模型进行了动力学分析;施加匀速载荷对海缆进行了拉伸仿真试验。利用最小二乘法对铜导体、XLPE、铅护套、钢丝铠装与光单元的应变进行了拟合,获得了它们的函数关系式。模型求解结果满足弹塑性材料特性,可为研究海底电缆的力学性能、判断海底电缆工作状态提供参考。     

三芯海底电缆中复合光纤与导体温度关系建模

三芯光纤复合海底电缆中光纤以内填充层热阻的准确计算是建立光纤与导体温度关系的关键和难点。本文在建立三芯海缆热路模型的基础上,根据虚拟热源和镜像法,利用光纤温度计算出填充层外径处温度,进而计算出铠装层外径处温度;根据傅氏传热学原理计算出光纤处等温面至铠装层外径处等温面的热阻;利用形状因子法计算出填充层内径至铠装层外径的总热阻,再减去光纤处等温面至铠装层外径处等温面的热阻,得到光纤以内填充层的热阻;根据热路模型建立了光纤与导体的温度关系方程,并用有限元求解结果验证了方程的正确性。结果表明,三芯海缆的光纤与导体温度呈线性关系,导体温度每上升1.15℃,光纤温度上升1℃;相同导体温度下,环境温度每上升7.7℃,光纤温度上升1℃。根据光纤温度和环境温度可计算出导体温度,作为三芯海缆导体温度监测和载流量计算的理论依据。     

常规结构耐雷OPGW

在特高压系统中,随着电力杆塔的增高,OPGW受雷击的概率将增大。OPGW耐雷能力并不完全取决于缆的热容量,而往往由外层每一根单线的瞬间耐高温能力决定。采用高导电率全铝包钢常规结构改善了OPGW耐雷性能,但由于用于通信的常规标准光纤涂层并不能承受高温,因此,不宜轻易提高OPGW的使用温度;主要用于传感的耐高温光纤的衰减太大,也不能用于通信。一种专用于OPGW的耐温通信光纤已经问世,与铝包钢线、锌套(铝包)钢线、镀锌钢线配合,显著提高了OPGW的最高使用温度,可获得较常规结构耐雷性能更好的OPGW。     

Field test of 275-kV internally water cooled XLPE cable system

A 275 kV internally-water-cooled XLPE power cable with a stainless steel coolant tube and a wire shield was developed that greatly reduced the consumption of ion exchange resins and the sheath eddy current loss, respectively. A 230 m cable system which included the cable, cable accessories and cooling facilities was constructed, and a field test was carried out over a two year period. The long-term stability and reliability of the cable system were confirmed by the field test and a subsequent residual performance test. The practicality of the cable system was further ensured by developing novel methods of system recovery from faults     

大长度500kV XLPE超高压海底电缆关键技术研究

大长度超高压500 kV XLPE绝缘交流海底电缆的生产工艺控制与220 kV及以下电压等级交流海缆有较大区别,着重介绍了500 kV超高压海底电缆的连续大长度绝缘挤出工艺、厚绝缘除气技术、铜丝铠装和试验验证等关键技术的研究。