低温绝缘（CD）高温超导电缆屏蔽层电流对超导电缆导体和屏蔽电流分布的影响

文中首次提出低温绝缘（CD）高温超导电缆在屏蔽层通过与导体电流相等的反向电流条件下,屏蔽层自感、屏蔽层层间互感、屏蔽层与导体间互感的计算式,以及CD绝缘高温超导电统屏蔽和导体电流均匀分布的设计计算方法。通过对几种典型的屏蔽和导体结构的CD绝缘高温超导电缆屏蔽电流和导体电流分布计算,分析研究屏蔽层电流对CD绝缘高温超导电缆的导体和屏蔽电流分布的影响,并推荐将文中提出的计算方法作为CD绝缘高温超导电缆导体和屏蔽结构的设计基础。完善的计算机程序已缟制完成,可作为实际应用。     

110 kV冷绝缘超导电缆导体设计

近年来,超导技术日益成为推动现代工业,特别是电力技术和电力工业跨越式发展的重大基础创新,对于当前和今后一个时期均具有重要战略意义。研究探讨了冷绝缘超导电缆110 kV/3 kA的材料特性、几何结构、绝缘等,通过实验数据,围绕110 kV高温超导电缆的实际工程应用作了研究分析,展望了交流超导及其相关技术的发展前景。对于110 kV/3 kA冷绝缘超导项目在电缆结构设计的理论研讨和工程实践方面有着积极的借鉴意义。     

110 kV冷绝缘超导电缆本体优化设计

超导电缆具有线路损耗低、传输容量大、走廊占地小、环境友好等诸多优点，可有效提高大容量电网的安全性和稳定性。介绍了冷绝缘超导电缆本体设计思路、优化方法以及设计时需掌握的原则，并以110 kV/3 kA等级的超导电缆为例，通过结构参数优化设计，绕制完成电缆短样，并在低温@77 K环境下进行了交、直流通流能力测试，检验了优化设计的合理性，为类似结构超导电缆的参数设计提供了借鉴和参考。     

应用第2代高温超导体的冷绝缘超导电缆输电导体层间均流技术

冷绝缘高温超导电缆的导电层一般设计为多层结构以满足大电流载流特性,但伴随层数的增加,超导体上的集肤效应会引起电缆输电导体各层电流分布不均匀的问题,从而造成电缆损耗增加和传输性能下降。采用基于动态惯性权重因子的粒子群优化算法,提出了电缆导体层电流层间均流优化的设计方法。应用第2代高温超导材料钇钡铜氧涂层导体,通过建立超导电缆的等效电路模型,考虑电场、磁场等约束因素,对一根1km长,110kV/3kA等级的冷绝缘高温超导电缆进行优化设计,获得了电缆本体结构参数及输电导体层和屏蔽层的电流分布。比较优化前后层电流的结果可知,优化后超导电缆各导体层电流与平均电流相比最大不平衡率小于3.5%,各屏蔽层电流达到均布,较好地实现了电缆各导体层电流均匀分布的优化目标。最后,超导模型样缆载流特性实验也验证了优化设计方法的有效性。     

氢电混输直流超导电缆研究进展及安全设计研究

超导氢电混合旨在实现液氢清洁能源和超导电力能源共同输运,不仅可以节约冷却成本,同时可以提升超导电缆通流能力,是实现超导电力大规模应用的有效技术手段。阐述了氢电混输直流超导电缆研究进展,对超导电缆在液氢环境下的混输结构设计方法进行了研究,并给出了安全设计原则与应急预案,为氢电混输直流超导电缆优化设计提供了参考。     

单相高温超导电缆屏蔽层电流仿真及实验研究

高温超导电缆的屏蔽层在非对称故障情况下会在变电站间产生入地电流,影响系统的零序阻抗。采用数值模拟与实验相结合的方法,研究单相高温超导电缆的屏蔽层电流的影响因素。首先建立了超导电缆的电磁数值仿真模型,通过解析公式对模型进行验证,然后仿真计算不同屏蔽层等效电阻下,屏蔽层感应电流和感应电压大小。结果表明,感应电流和感应电压的主要影响因素是屏蔽层电阻的大小,且屏蔽层与导电层间的电磁关系可以采用变压器模型进行定性分析。同时,搭建了超导电缆屏蔽层电流的测试实验平台,初步验证了屏蔽层阻抗对屏蔽层电流的影响规律。     

超导电缆及其应用

介绍超导电缆的基本结构和发展现状，并对5组并网运行的超导电缆系统作了性能比较，对我国第1组并网运行的超导电缆系统的组成、各部分的作用以及技术原理做了详细说明；并以该超导电缆为例，进行了超导电缆和传统电缆能量损耗的计算比较。     

超导电缆系统的运行与维护

介绍了已投入运行的国内首条低温绝缘高温超导电缆系统的日常运行情况,结合日常运行维护管理经验,简述了超导电缆系统的特点、运行要求和维护管理。     

超导技术的发展及其应用

本文回顾了从 1 91 1年发现超导现象以来超导技术的发展历史和现状 ,包括超导材料、超导线、超导电缆和超导电气设备。对超导电缆和超导变压器作了重点介绍。文章最后提出了今后超导技术的应用前景     

超导直流电缆低温绝缘材料的研究进展

随着柔性直流输电技术的发展,高温超导(HTS)直流电缆研究越来越受到各界重视。与超导交流电缆相比,低温绝缘结构HTS直流电缆损耗更低、传输容量更大,是HTS直流电缆的重要发展方向。本文在查阅国内外大量文献资料的基础上,结合绝缘介质在直流电场下暂态和稳态时的电场分布特点,综合考虑低温绝缘材料力学性能、绝缘特性、成本等因素,综述了HTS直流电缆低温绝缘材料的研究进展、存在的问题和发展趋势。     

高温超导交流输电电缆导体层电流分布研究

本文通过对高温超导输电电缆导体各层电磁平衡方程组的建立,结合高温超导材料的电磁特性,提出影响导体各层电流均匀分布的相关结构参数关系表达式。通过对这些结构参数组合的调整,提出了使导体各层电流均匀的原则和方法。拟合及有详试验表明,本文的研究原则和方法是可行的。     

高压电力电缆护层感应电压的补偿研究

电力电缆敷设时常采用三段换位的方法以降低护层电压,但电力电缆线路改造时容易造成换位的电缆三段不等长,从而引起护层电压不平衡,产生护层环流。为解决此问题,通过对电缆护层电压的理论分析,推导了电缆单回路和双回路任意排列方式下的护层感应电压的计算模型;提出了在电缆终端加补偿装置(实际上为补偿电感器)的方法来平衡护层电压,抑制护层电流,其基本原理是将该补偿装置套装于电缆上,电缆中通过电流时,补偿装置产生感应电动势,利用该感应电势来抵消电缆护层电压。补偿电感的仿真计算表明,该法可有效减小电缆护层的感应电压,从而减小护层环流,大大减小电缆损耗。     

电缆护层电压补偿与护层电流抑制技术

金属护层中产生感应电压是电力电缆的普遍现象,电缆敷设时常采用三段换位的方法以降低护层电压,但随着城市建设发展的加快,电缆线路的改造也越来越多,电力电缆线路改造时往往造成换位的电缆三段不等长,从而引起护层电压不平衡,产生护层环流。文中通过对电缆护层电压的理论分析,推导了电缆任意排列方式下的护层感应电压的计算模型;提出了在电缆终端加补偿装置的方法来平衡护层电压,抑制护层电流。其基本原理是将该补偿装置套装于电缆上,电缆中通过电流时,补偿装置产生感应电动势,利用该感应电势来抵消电缆护层电压。导出了补偿电感的计算模型,根据模型进行仿真计算,研制了电缆护层电压补偿装置,并在电力公司进行大量的现场实测,其实测结果与仿真计算基本一致。结果表明,基于所提出的方法可以有效地减小电缆护层的感应电压,从而减小护层环流,显著减小电缆损耗。     

电力电缆护层电压补偿装置研究

电力电缆线路改造时容易造成换位的电缆三段不等长,从而引起护层电压不平衡,产生护层环流。在对电缆护层电压理论分析的基础上,推导了电缆几种主要排列方式下的护层感应电压数学模型;提出了电缆护层电压的补偿方法。该方法是在电缆终端增加一补偿电感,即在铁芯上绕制线圈,此线圈一端接电缆金属护层末端,另一端接地,基于这一补偿方法开发了补偿装置计算的软件包,并进行仿真计算,在此基础上研制了补偿装置。通过改变该补偿装置的气隙和匝数,可以对电缆护层电压进行有效补偿,使补偿后电缆护层的总电压大为减小,有效地抑制了护层环流,可大幅度降低电缆损耗,提高电缆传输容量。     

高压单芯电缆并联运行时金属护层的联接方式分析

随着经济的发展和用电量的不断增加,同相多根单芯电缆并联供电方式多有采用。高压单芯电缆的金属护套联接方式是电缆敷设时必须注意的问题。目前单、双回路电缆线路感应电压及金属护套环流已有计算,但多根电缆并联使用时的金属护套联接方式还未见讨论。文章研究结果显示并联电缆的护层环流在其护层相联时有可能达到单独处理时的2倍多。因此,电缆并联运行时,不应将金属护套相联再进行交叉互联,而应该分别作交叉互联。     

变电站二次设备的接地施工方法及改进

介绍了二次设备及电缆的不同接地种类和接地要求,结合在变电站施工中执行的电力系统反事故措施,重点分析了变电站在不同电磁耦合方式下二次电缆的抗干扰接地措施,指出了二次电缆屏蔽层通过专用接地铜排两点接地的施工方法,以及防止大地网电流烧毁二次电缆,屏蔽层一端在开关场经接地电阻接地的改进方法.     

海南联网海底电缆护套绝缘监测方法

利用基于Matlab所建立的护套感应电流和电容电流模型,讨论了电缆护套绝缘在各种故障情况下护套电流的响应特性。研究发现,海底电缆护套中的感应电流与电缆护套绝缘状态的关系不密切,无论护套绝缘是否发生异常,其感应电流基本保持不变;护套电容电流则与电缆护套绝缘关系密切,而且这种关系呈现出单一函数对应关系,因此,可以从电缆两端测得的电容电流的大小,计算出电缆护套故障的相别、位置等信息,从而实现对海底电缆外绝缘情况的监测。     

穗东换流站断路器接触器频发故障原因及改进措施

结合南方电网穗东换流站500 kV隔离开关和接地断路器断路器接触器频发故障的实例,通过波形分析,指出其损坏的原因在于断路器控制电缆屏蔽层存在设计缺陷,不能有效降低外界的电磁干扰。提出了对控制电缆屏蔽层进行改造措施,即将其通过专用铜排接地。实验显示,经改造后控制回路中电磁干扰所产生的电流过冲得到了有效的抑制