高压电缆绕组直线电机定子及绕组的涡流分析

为研究高压电缆绕组直线电机运行中可能出现的发热现象,建立了直线电机定子及绕组电缆的计算模型,用有限元法计算了电机在三相交流电作用下的涡流及电磁损耗分布,研究了绕组电缆有无金属屏蔽时电机内涡流分布的变化,并分析了涡流产生的热效应及其对电机运行带来的影响。研究表明,若定子绕组电缆有铜屏蔽层,运行时屏蔽层内将感应很大的涡流,其热效应可使电缆绕组烧损,进而严重影响高压电机的正常运行。研究结果可供高压直线电机定子绕组电缆的结构设计及选型参考。     

对波兰矿用电缆的技术考察

作为主要采煤国之一的波兰,对于矿用6 kV 级电缆,煤矿井下大多采用油浸纸绝缘铅包钢带或钢丝铠装电缆,井筒使用不滴流纸绝缘铅包粗钢丝铠装电缆,它们的外护层均采用不燃性材料;综采工作面、高压开关和移动电站之间的6kV 电缆,则采用带监视线芯分相屏蔽 PVC 绝缘及护套电缆。千伏级矿用电缆按不同使用场合,分有4芯、5芯、7芯、10芯橡皮绝缘及护套电缆,橡皮护套分普通型和耐燃型,7芯及10芯电缆一般采用屏蔽结构。在介绍电缆结构的同时,还介绍了波兰对矿用电缆进行屏蔽电缆过渡电阻、机械冲击、机械挤压及弯曲扭转试验的方法。     

基于有限元法的电缆金属护套感应电压仿真分析

为有效降低单芯电缆金属护套感应电压对电缆寿命及载流量的影响,科学合理地选择不同电缆结构的敷设排列方式和距离,利用有限元法对不同材料、结构的电缆金属护套感应电压进行了数值仿真分析。首先采用电磁感应定律对单芯电缆金属护套感应电压进行解析计算;再通过Ansoft Maxwell 15软件建立单回路电缆金属护套感应电压的3维简化模型,并验证了有限元分析方法的适用范围。在此基础上,计算护套、半导电屏蔽层在不同相对磁导率、体积电导率条件下的感应电压值,分析了钢带铠装层对金属护套感应电压的影响。结果表明,当金属护套的体积电导率由105 S/m增大到107 S/m时,电缆金属护套感应电压约降低2.86%;而当屏蔽材料的体积电导率由104 S/m增大到105 S/m时,电缆金属护套感应电压约降低6.06%。当金属护套的相对磁导率由1增大到10时,电缆金属护套感应电压约升高48.48%;而当屏蔽材料的相对磁导率由1增大到10时,电缆金属护套感应电压约升高6.06%;与无铠装层电缆相比,装有金属铠装层电缆的金属护套感应电压增大了近100%。     

电缆半导电层介电性能对电场分布的影响

用有限元法研究了电缆内外半导电层电阻率及介电常数对电缆电场分布的影响规律.研究表明,随着内半导电层介电常数的增加,电缆内部的最大场强增加,内屏蔽层的场强明显减小,较高的介电常数会引起电介质内电场分布的畸变,过低的介电常数会使半导电层处场强集中,进而可能引发树枝状放电;随着外半导电层电导率的增加,电缆外护层的场强及电压明显降低,这对减小高压电缆绕组电晕发生的概率有一定的指导意义.     

超导同步发电机负序涡流场的研究

本文从场—路—场观点出发,提出了一整套用于分析超导电机不对称运行的具有实用意义的分析方法。首先通过引入表征矢量磁位和标量电位相组合的简化矢量位,取其共轭变分为权函数,提出了一种求解三维行波涡流场的有限元法,有效地解决了考虑屏蔽层作用但忽略励磁绕组涡流效应的涡流场计算问题。接着为了计及不对称集中励磁绕组中的涡流效应,导出了能反映实际物理状态的负序运行等值电路,得到了各绕组的负序电流。再根据前面场和路的分析结果找出与各绕组负序电流分量所对应的场量,就可得到能同时考虑屏蔽层和励磁绕组作用的负序涡流场。应用上述方法分析了一台400KVA 超导同步发电机的负序涡流场。求取了阻尼屏蔽层的涡流分布及其电功率损耗和整个场域的负序磁场分布以及阻尼屏蔽层对负序磁场的屏蔽效果等结果。     

高压电机绕组电缆特性研究

介绍了新型电缆绕组高压电机并分析了绕组电缆的结构及特性,为解决绕组电缆外半导电层局部温升过高的问题,首先利用ANSYS软件仿真分析外半导电层的电场和磁场耦合场,确定了温升与接地电流的关系,然后采用PowerSim软件研究了外半导电层电阻对系统的影响。研究表明,外半导电层的电阻、接地电阻分布是决定其温升的关键因素。最后综合其它条件给出了外半导电层的合理电阻范围。     

交联聚乙烯电缆的铠装及铜屏蔽的接地故障

<正> 交联聚乙烯电缆由于施工措施不当,或常受外力破坏等因素影响,导致电缆在敷设后钢带铠装或铜屏蔽(铝护套)发生接地故障。其中铠装层的接地尤为多见。目前,我国对交联聚乙烯电缆铠装或铜屏蔽接地故障,尚无成熟的测试方法,这是因为像铠装接地故障往往在同一根电缆上可能存在多点接地。这样,无论用哪种方法测试,测得的都是多个接地故障点并联的综合结果,可能是一个“虚点”,这就给故障点的定位带来了困难。为便于对交联聚乙烯电缆的内、外护套     

500 kV交流海底电缆金属护层冲击感应电压研究

属护层冲击感应电压是高电压、大长度海底电缆安全运行的重要控制条件。采用电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC,建立了海底电缆金属护层冲击感应电压仿真模型,对电缆长度、侵入波波形、电缆结构参数等对护层冲击感应电压的影响进行了计算分析,并研究分析了金属护层与铠装层分段短接和采用半导电外护套两种方式对限制金属护层冲击感应电压的作用,研究表明：电缆长度、侵入波波形和电缆结构参数对金属护层冲击感应电压有较大的影响;金属护层冲击感应电压随着分段短接点的个数和外护套电导率的增加而减小。     

单芯电缆接地方式选择以及预防金属屏蔽层多点接地的办法

通过对35 kV单芯电缆金属屏蔽层感应电压的理论计算与现场实测,提出了大型企业35 kV单芯电缆金属屏蔽层接地方式,结合现场运行经验提出了应对单芯电缆金属屏蔽层发生多点接地的措施。     

变电站屏蔽电缆端口的雷电感应电压计算方法

变电站内屏蔽电缆容易受到雷电干扰,严重时会造成端接设备损坏,有必要开展电缆端口的雷电感应电压计算研究。基于电磁骚扰的耦合路径分析,提出了依次求解电缆屏蔽层响应和电缆内部响应的耦合分析步骤。对于电缆屏蔽层响应,指出了基于地电位差的传导耦合分析方法和基于空间磁场的感应耦合方法的不足,提出了基于电磁散射理论的更一般的分析方法;对于电缆端口响应,提出了基于转移阻抗和转移导纳的分布激励源的传输线计算方法。通过典型算例,计算了屏蔽电缆单端接地和双端接地时端口雷电感应电压,计算结果表明电缆屏蔽双端接地比单端接地具有更好地雷电屏蔽效果。