利用光纤测温系统提高电缆线路运行能力的实践

分布式光纤测温作为高压和超高压电缆运行在线监测的重要手段已逐渐被采用.介绍了基于光纤测温的实时载流量分析系统理论基础和在晋江电力公司的实际应用,证明了光纤测温及实时载流量分析系统可以实现电缆的载流能力最优化,有效地提高电缆线路运行管理水平,并提高了线路的利用率.     

架空导线载流量动态计算与应用

针对输电瓶颈现象,介绍了提高输电线路允许载流量的方法及其可能产生的问题,证明了通过在线监测装置可以实现载流量的动态计算。根据现行规程中载流量的数学模型和实际情况,修正了模型中的部分物理量。将试验结果与数学模型的理论计算进行比较,验证了所提出的修正数学模型的合理性。在分析和验证的基础上,分析了导线3种运行状态下的允许载流量,提出了正常载流的制定原则,讨论了特殊和应急载流的可行性,并提出了增容思路。     

XLPE交流电缆线路改为直流运行的载流量设计与分析

在现役XLPE交流电缆线路的直流改造中,载流量的合理设计是关键问题之一,决定了改造线路的传输容量和运行可靠性。文中对同一线路在交、直流电压下运行时的等效热路模型及载流量解析算法进行了对比,分析了造成交、直流线路载流量差异的关键因素,并以空气敷设的三芯10 kV XLPE电缆为例,进行了同一线路在相同敷设条件下的交、直流载流量模拟试验。研究发现,目前直流改造所涉及的现役XLPE交流电缆线路,在进行直流载流量评估时,绝缘温差要求不成为限制条件,仅需考虑线芯温度限制、按照IEC60287-2017推荐方法进行计算;在线芯电阻、金属护套损耗、载流芯数、环境热阻及线芯允许长期工作温度等影响因素中,交流电缆改为直流运行后线芯允许工作温度由90℃下降为70℃,在很大程度上抵消了其他因素对载流量的有利贡献;10 kV XLPE电缆载流量模拟试验数据和解析计算结果吻合,偏差很小,验证了解析计算方法的有效性。对10、35 kV三芯和110 kV单芯电缆在不同典型敷设情况下的交、直流载流量计算显示,改为直流运行后,三芯电缆的载流量略有增加,单芯电缆稍有下降,变化幅度均未超过6.5%。     

高压直流电缆直流载流量计算和验证

为了掌握高压直流电缆直流载流量,最大限度的利用电缆的输送能力,通过理论计算与试验测量结合的方式,研究了±535kV高压直流电缆直流载流量。基于IEC60287计算了导体运行温度为70℃和90℃时的直流载流量,同时搭建了载流量试验回路,实测了运行温度为70℃和90℃时的直流载流量。试验表明,自由空气中敷设、电缆不受日光直接照射,70℃的载流量为3 266A,90℃的载流量为3 682A,90℃运行与70℃运行相比载流量提升12.7%;高压直流电缆载流量理论计算结果与实测结果基本一致,两者相差不超过0.5%。     

新型输电电缆动态增容系统设计与应用

针对输电在线监测系统中电缆温度监测的单一性问题,本文提出了一种基于集中运算的动态增容算法模型。通过将光纤测温与护层电流监测相结合,对实时导体温度与载流量,短时载流量和周期性载流量进行计算。该计算模型能实时分析电缆表面温度的分布数据,发现潜在异常点,实现故障早期预警,而且可动态计算电缆导体温度及允许电流,给输电部门提供电缆短时载流量负荷分析以及周期性载流量的特征分析结果。在确保电缆运行安全的前提下,可实现充分利用电缆输送能力的目标。     

配电网架空绝缘导线暂态载流能力计算与评估

城市配电网用电负荷快速增长和供电走廊稀缺会造成用电高峰时期部分配电网供电线路出现重载或过载现象,威胁电网运行安全。输电线路暂态载流能力实时计算与评估对于缓解当前城市配电网供电紧张的局面具有重要意义。基于架空绝缘导线等值热路模型、导线热平衡方程和导线暂态温升微分方程组,并考虑日照等外界热源条件和风、雨水等外界有利散热因素,提出了架空绝缘导线暂态载流能力评估方法。根据该计算模型重点分析了导线温升过程,计算了导线暂态载流量和安全运行时间。最后,基于架空绝缘导线的在线监测系统数据,评估了实际运行线路暂态载流能力。研究结果表明:现行运行规程规定的线路载流量限值过于保守,配电网架空导线具有很大的供电潜力。     

基于热效应的电力电缆及其终端在线检测技术

电力电缆及其终端的表面温度检测是目前电力运行部门常用的检测方法,但由于电缆及其终端的热分布受物理结构、载流量等条件影响,所以某一点的表面温度不能准确反映电缆及其终端内部的热状态。本文研究了基于热效应的电力电缆及其终端的在线诊断技术,计算了三相环氧电缆终端的线芯温度、表面温度以及载流量之间的关系,为电力电缆及其附件的热检测提供了数值依据     

复杂运行条件下交联电缆载流量研究

载流量是决定电力电缆经济可靠性最重要的参数。针对城市地下电力电缆电网运行条件复杂化,电缆线路载流量因素难于确定的状况,首次在国内开展了110 kV交联电缆载流量的试验研究,模拟实际条件进行了110kV交联电缆在大埋深、多回路以及在各种负荷状态等条件下的电缆载流量试验。通过试验研究,给出了不同运行条件下电缆载流量,得到了不同敷设形式、负荷状况下电缆的负荷电流、导体温度、表面温度间的关系数据,并对电缆线路载流量的主要影响因素进行了分析。通过研究得到了几种特定敷设条件下电缆载流量试验的数据,给出了电缆线路典型的外部热环境参数参考值。研究结论能够直接用于城市电网的实际运行,并能作为电缆线路设计、优化以及运行时载流量控制的指导数据。     

交流单芯海底电缆载流量提升方法研究

随着交流单芯海底电缆的大规模应用,海底电缆载流量提升会带来巨大的社会和经济效益。从运行频率和导电媒质电磁参数方面,定性分析了交流海底电缆载流量的影响因素,并提出了降低运行频率和铠装磁导率、提高屏蔽层电导率的载流量提升方法。通过对典型海底电缆的载流量的数值分析和计算,验证了所提载流量提升方法的有效性。     

单芯电缆实时载流量计算方法研究

以电缆温度在线监测为基础,结合实时负荷数据和温度信息,采用有限元方法,对单芯电缆温度场进行分析,实时计算地下电缆的温度场和载流量。该计算方法考虑了外部土壤热阻的实时计算和更新,用环境温度、表面温度和实时负荷来间接计算。实验表明:该方法能准确获取电缆温度场和实时载流量,对提高电缆运行可靠性和输送能力具有重要意义。     

XLPE电力电缆绝缘在线监测系统的设计

交联聚乙烯(XLPE)电缆在运行过程中,电缆绝缘老化会影响电力系统运行的安全性和连续性。本文从硬件总体构成和系统软件两个方面介绍了采用在线检测技术对XLPE电缆的绝缘状况进行检测的一个监测系统。     

电力电缆设计软件包

介绍了设计电力电缆软件系统的特点,使用“VB”语言来开发高效、实用的电力电缆设计计算软件,达到用计算机完成电力电缆的设计、计算。详细描述了应用软件中各模块实现的功能及技术处理的方法。     

基于组态王的动力电缆温度在线监测系统

动力电缆在线监测系统可以防止由于动力电缆连接头绝缘降低导致过热故障而引发的火灾。通过对电缆连接头的温度进行实时监测,以及对电缆过热故障特性的分析,当电缆温度异常时,系统及时报警并通知运行人员进行处理。采用线性热电偶检测电缆接头温度,热电偶信号经A/D转换和光电隔离后,通过RS485总线输入工业控制计算机,监测系统通过局域网与MIS系统相连。系统采用组态软件和VB高级语言分别设计了人机界面和数据采集程序。该系统具有成本低、可靠性高和使用方便等特点,可应用于电力、冶金、煤矿和港口等企业,实现对动力电缆接头温度的在线监测。     

嘉兴电力光缆监测和管理系统的联网

嘉兴电力光缆监测和管理系统经过多年建设和发展,目前已覆盖市局及县局所有的光缆,全面实现光缆的实时监测和资源管理功能。系统通过数据交换平台实现两级系统纵向联网,同时实现与传输设备网管、输配电GIS系统、PI实时数据库系统的无缝对接。文章详细介绍了系统建设的目标、内容以及系统实现的关键技术。实际运行表明,系统软件架构设计合理、操作简单、功能实用,为提高电力通信维护管理水平发挥了重要作用。     

基于光纤传感器的电力电缆故障在线测距系统*

基于电力系统中对电力电缆故障在线测距的实际需求,结合光纤传感器的技术优势,研发了一套电力电缆故障在线测距系统。文中介绍了光纤传感器的光时域反射测距机理,详细介绍了激光发射电路的设计、光电检测电路的设计及GPRS通信电路设计和系统软件结构的设计。该系统克服了传统离线测距方法存在的断电测量和修复时间长的缺点。现场测试结果表明,系统测距精度较高且可靠强。     

光缆光功率实时监测仪的设计与实现

本文介绍了一种用于对通信光缆中每一根光纤的光功率进行在线，实时测量的仪器，给出了其设计原理，实现方法及硬、软件结构。该仪器测量快速，准确，可通过RS232串口程控，无人职守运行，配合上位机（PC机），可形成对通信光缆的实时自动监测，并为光路的保护切换提供判据。     

XLPE电力电缆绝缘在线监测系统的软件设计

为对电缆绝缘的老化状况及时作出判断,开发了XLPE电力电缆绝缘在线监测系统。本文着重对系统中软件部分的设计作了详细的介绍,主要包括通信模块设计,监测方式设计,数据库设计和系统托盘程序设计。     

电力电缆绝缘监测中的低频交流电压叠加法研究

电力电缆绝缘损坏主要由水树枝劣化引起,对电力电缆进行带电检测是非常必要的,低频交流电压叠加法是目前比较好的一种检测方法,本文对该方法的原理和软硬件设计方法作了介绍。     

基才分布式光纤的电力电缆检测数据质量优化技术

分布式光纤能够有效实现电力电缆的在线监测，但由于分布式光纤节点部署不均衡、采集频率频繁、感知数据强关联等特点，造成所测电力电缆数据的真实性受损，从而形成漏报、误报，这就对光纤传感监测技术的数据质量和数据管理技术提出了更高的要求。基于此，给出了分布式光纤检测电力电缆健康状态的软硬件平台，并针对电力电缆检测漏报、误报现象，通过提高数据采集质量，采用不确定感知数据的自动检测及修复算法，从而在数据出现异常情况时能够进行有效修正，提高了电力电缆感知数据的质量，降低了光纤检测系统的缺陷发生率，提高了工作效率。最后，通过实验进行了算法验证。     

110kV及以上高压电缆工程建设管理探讨

城市110kV及以上高压电缆的敷设里程迅速增长,在供电系统中负担起越来越重要的任务。为保证高压电缆工程的建设质量,建设者需要对电缆的技术特点、对工程施工管理有较深入的了解,采取科学的工程管理方法,才能提高高压电缆工程建设质量,满足电力系统供电可靠性的要求。