加装保护盒的高压电缆接头散热措施

针对高压电缆接头加装保护盒后的过热问题,对电缆接头的传热特征进行理论分析,根据散热路径的不同,提出在保护盒腔体内填充导热胶体和在电缆本体段增加风机的2种散热措施.应用有限元软件建立电缆接头的二维轴对称仿真模型,迭代计算接头及本体的导体温度,分析2种措施的散热改进效果.结果表明:相比于无散热措施的情况,2种不同原理的散热...     

高压电缆中间接头外半导电层缺陷放电研究

为研究高压电缆中间接头在外半导电层被划伤后的放电行为,采用脉冲电流法与高频电流耦合法以及硬件实时放电谱图采集,提取外半导电层含有贯穿性缺陷的高压电缆预制式中间接头中的局部放电信号,结合电场仿真以及接头放电模型对放电发展机理进行分析,结果表明:高频电流耦合传感器的灵敏度以及信噪比不及脉冲电流法,不易发现贯穿性缺陷激发的放电信号;外半导电层存在贯穿性缺陷的情况下,一旦线路中由于操作过电压或故障引起的过电压激发接头缺陷内发生放电,放电将迅速向增强绝缘层内部发展,最终形成贯穿性放电通道导致增强绝缘失效,因此实际生产安装过程中应注意防护此类缺陷,确保接头安全运行。     

电缆中间接头温度场特性研究

电缆中间接头是线路运行中的薄弱环节,研究电缆中间接头的温度场分布特性,对电缆安全可靠运行具有重要意义。以10 kV三芯电缆中间接头为研究对象,分析了电缆中间接头径向和轴向的温度场分布特性,并研究了环境温度和负荷电流对电缆中间接头导体最高温度、中间接头表面温度和本体表面温度的影响规律,最后结合安全工况分析给出基于电缆接头表面温度判断其是否处于安全运行状态的依据。该分析结果可为电缆中间接头的运行状态监测及预警提供参考依据。     

高导热填充材料对高压电缆接头温度的影响

高压电缆接头是线路中的热点位置,限制着线路载流量的提升。为了探究加装保护盒以及保护盒内填充不同材料对电缆接头导体温度的影响,搭建了高压电缆接头的大电流温升试验平台,对比分析了电缆接头未装保护盒、加装保护盒、保护盒内填充传统密封胶,以及保护盒内填充高导热材料4种情况的试验数据。结果表明,相比于未装保护盒的情况,加装保护盒不会显著恶化电缆接头的散热环境。但是在保护盒内填充传统密封胶后严重阻碍电缆接头的散热,相比于未装保护盒时压接管的温度升高了8.1℃。保护盒内填充高导热材料后,压接管的温度显著下降。相比于未装保护盒的情况,其导体温度仅升高了2℃,大大增强了电缆接头的散热能力。     

110 kV高压电缆中间接头系列故障分析

以某110 kV高压电缆中间接头系列故障为研究对象,通过高频局部放电检测、实物解体、电缆性能检测等方法进行分析。在排除其他因素的影响后,认为故障的主要原因为导体金属屏蔽罩与导体压接管之间的连接编织铜线在运行中存在断裂或脱落,金属屏蔽罩在绝缘预制件内处于悬浮电位,导致金属屏蔽罩和电缆绝缘端部之间发生局部放电,并最终引起绝缘击穿。另外,结合本案例分析总结了国内电缆及接头故障的主要类型,以期对电力电缆线路的安装、运维、管理提供借鉴。     

110 kV单芯电缆中间接头温度反演监测研究

温度是影响电缆接头绝缘性能和使用寿命的决定性因素之一,而电缆接头热点温度的精准获取是电缆运维中的难点问题。以110 kV电缆接头为研究对象,基于温度场数值仿真方法,分析了电缆接头内部热流扩散规律,进而确定了电缆缆心温度径向反演方法和基于缆芯温度拟合的电缆接头温度轴向反演方法,建立了电缆接头热点温度组合反演检测模型。进一步采用电缆多工况温升试验对电缆接头热点温度反演模型的准确性进行了验证,稳态误差基本在4℃以内,取得了较高的反演精度。研究结果可为电缆接头热点温度实时监测提供参考。     

10 kV电缆中间接头故障解体分析

对一起因电缆中间接头制作工艺不规范导致电缆故障引起的停电事件进行了分析,结合故障分析中暴露的安装工艺问题,提出了相应的防范措施,以保障高压电缆安全、稳定运行。     

风电场35 kV电缆中间接头故障分析

电缆线路发生故障后对电网运行稳定影响大,因此分析电缆线路故障的原因,并采取预防改进措施,有利于提升电力生产运行的安全可靠性。针对某风电场35 kV集电电缆线路的中间接头出现的故障现象,进行了解剖和故障分析,指出了水气渗入可能是电缆中间接头故障的直接原因,并提出了预防解决措施。研究结果为电缆线路的设计生产、安装施工和运维检修提供了参考。     

中低压电缆附件冷缩接头

耐克森的冷缩技术在欧洲市场已成功应用10多年.所谓“冷缩技术“,是只需极少规格即可覆盖很宽范围的电缆截面,而不需要任何特殊工具,也无需动火.耐克森基于该理念开发的冷缩式接头设计简约且安装便捷,具有良好的可靠性.……     

考虑轴向传热的单芯电缆线芯温度实时计算模型研究

为了研究轴向传热对电缆线芯温度的影响,首先以单芯电缆的三维微元热路模型为基础,建立了考虑单芯电缆轴向与径向传热的三维热路模型,且根据该三维热路模型实现了单芯电缆线芯温度实时计算的理论推导。其次,通过不同敷设环境下分别加载恒定与阶跃电流的实验,讨论了电流、电缆敷设环境与外界环境温度等因素对轴向、径向温度分布的影响。实验结果表明,电流是决定轴向温度梯度变化趋势的主要因素,空气中电缆的线芯温度上升速度最快,土壤中电缆次之,水中电缆最慢。最后通过有限元仿真工具,对比了空气中电缆中间接头三维有限元模型与二维有限元模型计算的线芯温度。研究结果表明,只考虑电缆径向传热的二维热路模型会造成线芯温度计算的误差,而考虑电缆轴向与径向传热的三维热路模型能够提高计算的精度。     

镀层换热表面凝结传热实验研究

采用化学镀的方法,调整Ni-P化学镀工艺参数,获得了磷含量不同的镀层,具有非晶、纳米晶及二者混合的微观结构。进一步的凝结传热实验结果表明,高磷非晶镀层表面具有明显促进珠状凝结的效果,在凝结过程中表现为珠膜共存状态,而碳钢管表面仅出现膜状冷凝。同时,换热表面经Ni-P镀层改性后,可以获得较好的传热性能。镀层对换热性能的改善与镀层中非晶的含量相关,表现为,随着非晶含量的增加,换热效率得到增强。对于非晶镀层换热表面,在特定的冷却水流量下,提高蒸汽温度可以促进珠状冷凝效果的产生。     

高压电缆状态检测技术有效性研究

目前各种高压电缆状态检测技术的有效性、经济性和可操作性一直困扰着高压电缆状态检修策略的制定。对近10年来高压电缆运行故障进行统计,在此基础上分析了各种状态检测技术的有效性;然后分析了各种局放在线监测技术的特点,并在实验室模拟试验的基础上,比较了不同局放在线监测方法的有效性和灵敏度;最后提出了电缆状态检测技术的应用建议。     

高压电缆接头过盈量与面压关系的仿真研究

电缆附件与电缆主绝缘间的握紧力是保证输电线路安全运行的关键,而实际测量附件绝缘与电缆界面的压力非常复杂,这对电缆附件的结构设计及判断老化情况带来诸多困难。针对电缆附件用硅橡胶绝缘,通过实际测量电缆绝缘XLPE及附件硅橡胶料的弹性模量,利用ANSYS软件建立10 kV电缆附件三维仿真模型,分析了电缆附件过盈量与面压之间的关系。     

阶跃电流作用下电缆中间接头温度测量技术的试验研究

电缆中间接头温度与运行状态密切相关,测量该温度可以为电缆状态检修及动态增容提供依据。为此,在10kV电缆中间接头冷缩预制件表面、保护铜壳、本体铜屏蔽层、线芯等典型测量点安装温度传感器,对比分析不同形式阶跃电流作用下各测量点温度响应曲线与电流之间的关系。研究结果表明,冷缩预制件表面温度受环境温度影响小,暂态电流作用下与线芯温度变化的延时较小,适合作为中间接头的温度测量点。以冷缩预制件表面温度测量值为原始数据,使用ANSYS软件构建中间接头的温度场仿真模型,在校正模型不确定参量的基础上计算线芯的稳态温度,计算值与实测值之间的计算相对误差最大值为3.9%;基于BP神经网络算法,以冷缩预制件表面温度测量值作为输入量预测线芯温度,计算值与实测值之间的计算绝对误差最大值为3.3°C,满足工程应用的要求。     

高压电缆接头过盈配合及硅橡胶附件力学性能计算

电缆接头处的硅橡胶附件是高压（HV）电缆系统的薄弱环节。为了研究电缆与硅橡胶附件在过盈配合下的界面应力,首先通过单轴拉伸试验测得了硅橡胶材料的力学性能,优选出了适用的本构模型。而后针对1起典型故障案例,建立了过盈配合的理论模型,通过理论求解和有限元数值仿真研究了过盈量、硅橡胶绝缘层厚度与界面应力的关系。结果表明：硅橡胶附件的最大界面应力发生在半导电层厚度最大的位置处;Yeoh模型能较好地描述硅橡胶材料的力学性能,且具有较高的计算效率及计算稳定性;硅橡胶附件的绝缘层厚度和过盈量会影响其界面应力,其中过盈量占主导因素,在该故障案例中,过盈量每增加0.01 m,过盈配合界面径向应力绝对值约增加0.17 MPa;绝缘层厚度每增加0.01 m,过盈配合界面径向应力绝对值约增加0.006 5 MPa。因此,在电缆接头的应力设计中应重点控制过盈量。     

滚筒冷渣器传热特性的实验研究

通过建立滚筒冷渣器的动态实验系统,采用正交实验设计方法测量了排渣粒径、灰渣填充量和滚筒转速对综合传热系数的影响。实验结果表明:3种影响因素中,排渣粒径的影响最大,加料量与转速的影响大小相近,转速的影响最小。综合传热系数随排渣粒径的减小和转速的增大而增大。灰渣填充量较小时,滚筒冷渣器的综合传热随灰渣填充量增大而增大;当灰渣填充量增大到一定数值后,滚筒冷渣器的综合传热系数则几乎不再随灰渣填充量改变。     

基于常规和宽带脉冲电流法的高压XLPE电缆模拟缺陷试验研究

由于结构、施工等原因,电缆附件中出现局部放电的概率较大,为了研究高压电缆附件中缺陷致局部放电的发展过程,搭建了基于110 kV真实XLPE电缆的模拟缺陷试验平台,在电缆终端制作了悬浮和滑闪两种放电模型。研究结果表明:悬浮模型单周期放电次数少、放电模式单一,随着电压的增加,悬浮模型的放电量会出现增长的趋势;滑闪模型单周期放电次数多,放电模式不唯一,随着电压的增加,滑闪模型的放电量增加不明显。     

高压交联聚乙烯电力电缆的选择

主要从电缆导体、金属护套、外护套等方面对高压XLPE电力电缆的选择作了讨论，同时对XLPE电力电缆金属屏蔽层的接地方式及电缆敷设方式进行了分析。