水树老化XLPE电缆绝缘温度特性的研究

为了确保电力系统的安全可靠运行,运行中的XLPE绝缘电力电缆老化状态的评价和估计具有十分现实的意义。本文通过实验,研究了温度对水树老化XLPE电缆绝缘的tgδ、损耗电流谐波分量的影响,并探讨了采用电缆绝缘的交流不平衡分量来诊断电缆中水树状态的可行性。     

含水树枝XLPE电缆的超低频谐波响应电流特性实验研究

本文对含水树枝XLPE电缆在0．1Hz超低频正弦高电压和在50Hz工频电压下的非线性漏导电流特性进行了对比实验研究,发现含水树枝电缆样品的漏导电流波形畸变出现的电位与电压对时间的积分有关。分析认为,在电场激励下水分进入连接水树枝微孔的微裂纹是造成电漏导电流含有谐波电流的原因,这种超低频正弦电压激励下的漏导电流检测诃用来XLPE电缆绝缘的水树枝老化状态进行了现场离线检测。     

基于损耗电流谐波特征分析的XLPE电缆局部尖刺缺陷诊断

实现电缆局部缺陷的在线诊断对电力系统的稳定运行具有重要意义。损耗电流的谐波分量蕴含丰富的绝缘信息且满足现场带电检测的需求,是极具前景的可实现在线监测与诊断的检测手段。该文开展了基于损耗电流谐波特征分析的电缆尖刺缺陷诊断研究,主要分为仿真机理研究和针对典型局部缺陷的实测研究两部分。首先,对XLPE材料在高电场下的电导特性进行了仿真分析,建立了非线性伏安关系的XLPE电导模型,分析了不同尖刺曲率半径和电极间距对损耗电流谐波特征及电导率的波动程度的影响;然后,制作了三种规格的XLPE电缆导体尖刺缺陷模型并开展了实测研究;最后,对比分析了仿真分析和实测结果。研究结果表明：绝缘存在尖刺缺陷的电缆存在高次谐波分量,其主要成分是3次与5次谐波分量;缺陷导致了高电场,由此产生的非线性伏安特性是高次谐波分量出现的主要原因。对比分析结果表明,损耗电流的谐波畸变率和电导率畸变率与尖刺的曲率半径及电极间距成反比,导体尖刺缺陷的严重程度和缺陷形貌的改变,都会使得损耗电流中的谐波成分发生改变;损耗电流总谐波畸变率(THD)和各次谐波贡献率H_n是有效的诊断特征量。     

XLPE电缆线芯温度计算方法研究

为实时掌握交联聚乙烯(XLPE)配电电缆的运行状态及其载流量,对电缆线芯温度的计算方法进行了研究。针对配电电缆敷设距离较短的特点建立了单芯电缆集中参数稳态等效热路模型,并推导出线芯温度计算公式,通过实验验证了计算方法的有效性,同时对考虑暂态过程的电缆线芯温度计算方法进行了讨论,为电缆运行状态的在线监测提供了参考。     

XLPE电缆线芯温度计算方法研究

为实时掌握交联聚乙烯(XLPE)配电电缆的运行状态及其载流量,对电缆线芯温度的计算方法进行了研究。针对配电电缆敷设距离较短的特点建立了单芯电缆集中参数稳态等效热路模型,并推导出线芯温度计算公式,通过实验验证了计算方法的有效性,同时对考虑暂态过程的电缆线芯温度计算方法进行了讨论,为电缆运行状态的在线监测提供参考。     

基于电磁耦合法XLPE电缆局部放电传感器的研制

局部放电是反映XLPE电力电缆绝缘状况的重要参量。电磁耦合法是目前检测XLPE电缆局部放电最有效的方法,基于电磁耦合法,设计并研制了用于XLPE电缆的局部放电传感器,根据局放信号的特点选择合适的磁芯材料,通过数学模型分析及试验对比,研究了积分电阻及线圈匝数等参数对电流传感器幅频特性的影响,确定了最优的积分电阻及线圈匝数等传感器关键参数。实验室测试及现场安装运行情况显示,研制的高频局放传感器安装方便、工作频带宽、灵敏度高,能满足XLPE电缆局部放电检测的要求。     

水树对XLPE电缆绝缘材料性能和微观结构影响的研究进展

阐述了交联聚乙烯(XLPE)电缆中水树引发、生长理论,讨论了水树枝模型及水树化学反应过程,分析了水树对XLPE电缆绝缘材料电性能(介电常数、击穿电压、损耗因子、电导及电树引发电压)的影响。在此基础上,介绍了水树对XLPE电缆绝缘材料微观结构的影响,包括水树中的氧化降解作用对电缆微观结构以及水树对电缆绝缘中空间电荷分布的影响。     

短时高热运行对XLPE电缆绝缘聚集态结构及介电性能的影响

为了研究交联聚乙烯(cross-linked polyethylene,XLPE)电缆经历短时高热运行后绝缘性能的变化,通过对短电缆样本进行短时高热老化来研究其聚集态结构与介电性能的变化及关联性。首先对10 kVXLPE电缆样本分别在90、105、120、135和150℃下热老化2 d,然后将所有样本在90℃下热处理90 d,最后采用极化–去极化电流测试、击穿电压测试对热处理前后的样本进行电气性能表征。为了解其聚集态结构变化,采用差示扫描量热测试、傅里叶红外光谱测试对热处理前后的样本进行理化性能表征。结果表明,当电缆经历短时高热运行后,若短时高热温度处于XLPE熔融温度范围内,绝缘的界面极化强度、抗氧化剂消耗速率会减小;而当短时高热温度超过XLPE熔融温度时,绝缘的界面极化强度、抗氧化剂消耗速率会增加。这一结果表明了当电缆短时高热运行温度处于XLPE熔融温度范围时,之后电缆热氧老化进程会因XLPE重结晶效应而被减缓;当温度高于XLPE熔融温度时,之后电缆热氧老化进程会由于XLPE发生热裂解而被促进。     

500 kV XLPE 电缆的招标采购和敷设

通过交联聚乙烯电缆与充油电缆技术、经济的全面比较,介绍了电缆招标采购和选型的详细过程,给出了５００ｋＶ交联聚乙烯电缆的具体的技术参数,重点介绍了电缆敷设和试验情况     

加铜罩对XLPE电缆绕组外端口特性的影响

交联聚乙烯(XLPE)电缆绕组变压器[1-5]在运行时,由于铁心和外防护罩的影响,使得电缆绕组电感值发生变化和外半导电层对地电容比试验空心绕组的外半导电层对地电容增大许多.因此了解铁心和外防护罩对电缆绕组外端口特性的影响是很有必要的.本文用加铜罩的方法模拟防护罩的作用的方法,对试验绕组进行了对比试验,并在前期研究[6]的基础上建立了考虑外半导电层对地电容影响电缆绕组外端口等效电路模型.为该种新型变压器的设计、保护及试验技术提供了依据.     

XLPE电缆排管敷设时稳定载流量的理论计算

介绍了排管敷设方式的交联电缆载流量的理论计算,包括单根电缆,等负载等截面多根电缆,负载不等、线芯截面不同的电缆,部分电缆等截面、等负载,部分电缆不等负载、不同截面的4种情况下埋地排管敷设方式的电缆载流量计算公式,并与无锡供电公司排管敷设载流量试验结果相比较,理论计算值与试验值误差不超过7%,符合工程需要。     

排管敷设XLPE电缆稳定载流量试验研究

文章针对无锡电力公司东亭变电所的电缆线路,进行了一排4孔(1×4)4根10 kV三芯交联电缆、三排4孔(3×4)12根10 kV三芯交联电缆、三排4孔(3×4)10 kV三芯电缆及三排4孔(3×4)110 kV单芯电缆共24根电缆等3种电缆敷设方式的载流量试验。试验结果证实:不同敷设方式对电缆的允许载流量影响很大,一排4根电缆敷设方式的载流量比单根电缆敷设方式的载流量下降了24%;三排12根10 kV电缆敷设方式的载流量下降了42%;24根电缆敷设方式的载流量有多元解,按文章中的试验条件,该电缆敷设方式的载流量下降了44%。文章介绍了试验过程记录,还对今后电缆排管敷设提出了应注意的事项。     

排管敷设XLPE电缆稳定戴流量试验研究

文章针对无锡电力公司东亭变电所的电缆线路，进行了一排4孔（1×4）4根10kV三芯交联电缆、三排4孔（3×4）12根10kV三芯交联电缆、三排4孔（3×4）10kV三芯电缆及三排4孔（3×4）110kV单芯电缆共24根电缆等3种电缆敷设方式的载流量试验。试验结果证实：不同敷设方式对电缆的允许载流量影响很大，一排4根电缆敷设方式的载流量比单根电缆敷设方式的载流量下降了24％；三排12根10kV电缆敷设方式的栽流量下降了42％；24根电缆敷设方式的载流量有多元解，按文章中的试验条件，该电缆敷设方式的载流量下降了44％。文章介绍了试验过程记录．还对今后电缆排管敷设提出了应注意的事项。     

高压交联聚乙烯绝缘海底电缆载流量分析

通过对海缆结构、材料、敷设方式和负荷特性等的阐述,综合分析了这些因素对海缆载流量的影响。以川岛联网工程海缆敷设为实例,提出满足系统输送容量要求的优化设计计算。     

基于标准具的XLPE电缆接头光栅测温系统

采用光纤光栅(FBG)测量电缆温度已逐步成为在线监测XLPE电缆绝缘状态的重要手段。文中介绍了采用F-P滤波器解调光纤光栅测量结果的原理,并通过实验指出了该方法的固有缺陷。为克服该缺陷,提高测量精度,本文采用F-P标准具标定波长漂移量,完全避免了滤波器选通波长和调谐电压之间的非线性关系造成的影响,大大提高了光纤光栅的测量精度。经过在实验室三相110kV XLPE电缆接头进行测量可知,采用该方法后系统测量误差控制在±0.4℃以内,具有良好的工程实用性。     

高速铁路谐波对馈线电缆与信号电缆的影响

高速铁路谐波在馈线电缆中传输会影响馈线电缆的损耗,对信号电缆造成干扰。根据在牵引变电站现场实际测量的数据,运用PSCAD/EMTDC仿真软件,建立了谐波源、牵引变压器、馈线电缆及信号电缆的模型,模拟电力机车运行过程产生的谐波对馈线电缆和信号电缆的影响。测量了馈线电缆与信号电缆的入地电流,计算了馈线电缆的损耗,分析了谐波对信号电缆的干扰情况。结果表明,存在谐波时馈线电缆与信号电缆的入地电流和感应电压均有不同程度的增加,信号电缆的入地电流增加更为明显,馈线电缆的损耗较小。     

30 kV直流XLPE电缆电场及温度场的仿真计算

根据电流场和静电场理论,分析了在计算电缆绝缘层电场分布时必须同时考虑电导率和空间电荷的影响。为计算直流交联聚乙烯（XLPE）电缆绝缘层径向电场及温度场分布,应用多物理场有限元仿真软件COMSOL模拟实际运行工况,解决了电热耦合场场量的计算。仿真计算时,电导率模型采用的是最适合XLPE绝缘材料的经验公式;设计阶段的空间电荷数据是采用电声脉冲（PEA）技术测量绝缘样品而得到。仿真计算结果表明,设计的30kV直流XLPE电缆是满足设计和实际运行要求的。     

浅谈交联聚乙烯绝缘线芯的印字

分析交联聚乙烯(XLPE)材料印字困难的原因,提出解决此问题的等离子技术。通过对等离子设备处理过样品的测试,证明了等离子技术可以活化XLPE线芯表面,提高印字效果。