10kV XLPE电缆受潮绝缘特性研究

伴随中国城镇化进程的推进,电缆正逐步取代架空线而广泛应用于城市配电网络。然而,随着配网电缆规模的快速增长,电缆故障也日益频发。配网电缆的运行环境大都较为恶劣,部分电缆接头长期处于潮湿的环境,甚至直接浸泡在水中,电缆内部很容易受潮,进而引发电缆绝缘故障。为此搭建了恒压负荷循环试验平台,选取3条严重受潮的10 kV XLPE电缆,利用恒压负荷循环试验将受潮电缆中的潮气和水分排出。通过测量潮气和水分排出前后电缆的绝缘电阻和介质损耗,得到绝缘电阻和介质损耗随潮气排出的变化规律,从而获得潮气对电缆绝缘特性的影响机理。     

基于电力设备状态评价体系的GIS状态评估方法

相对于预防性试验为主的周期性检修策略,状态检修策略能在不影响设备运行的情况下实施,较大程度地减少工作量、降低维护资金、提高设备可靠性。基于"电力设备状态评价与风险管理系统",针对GIS的结构、功能设计及地区运行特点,分析了GIS设备运行状态的构成因素,建立了GIS状态评估方法。通过广州供电局的部分GIS变电站的状态评估,验证了所提出的评估方法的可行性。     

基于自主式决策的综合评价方法在电能质量领域的分析与运用

提出一种基于自主式决策思想的区域电能质量综合评估方法,在解决了指标权重主观性的同时,实现了对于同一区域不同评估对象电能质量综合评价结果的相互比较。首先,该算法对各评估对象采取了"突出自身优势,弱化对手优势"的竞争原则;接着以自主式决策方法分析了电能质量评估对象的竞争区间以及竞争视野,构建了具有竞争特点的评价模型;最后得出了各评估对象合理的评估排序结果。具体算例表明,该方法体现了评估对象的自主性作用,保证了评价结果的公正性、有效性。     

纳米AlN改性对干式变压器环氧树脂绝缘性能的影响

聚合物纳米复合材料因其优良的电气绝缘性能在电介质绝缘领域得到了广泛应用。为了获得性能优良的环氧树脂绝缘材料,将采用硅烷偶联剂进行表面处理后的纳米Al N颗粒加入环氧树脂绝缘材料中,采用溶液共混法制备了Al N质量分数分别为0%、0.5%、1%、3%、5%、7%的Al N/环氧树脂复合材料,研究了不同Al N质量分数对Al N/环氧树脂复合材料绝缘性能的影响。结果表明,树脂基体和Al N填料之间实现了有效的结合,提高了环氧树脂的热稳定性;Al N的加入一定程度上减小了复合材料的体积电阻率,并且增大了复合材料的介质损耗因数,但对复合材料电气绝缘性能的影响较小;当纳米Al N颗粒质量分数为3%时,Al N/环氧树脂复合材料的交流击穿电场强度最大。因此,添加适量纳米Al N颗粒能够提高干式变压器环氧树脂的电气绝缘性能。     

高压电缆瓷套式终端发热原因

为了及早发现电缆线路的安全隐患,防止事故发生,采用红外热成像仪在线检测了某110kV高压电缆终端,发现了高压电缆瓷套式终端异常发热的现象,通过一系列的检测和研究试验,查明了终端发热的原因为终端填充的硅油介损过高所致,获得了试验数据,为今后电缆线路在线监测积累了经验。     

预制式电缆终端应力锥安装错位的影响分析

运用有限元法,研究了电缆终端应力锥安装错位时的高压静电场的分布和数值大小,计算了加载110 kV恒定电压于电力电缆上时,其终端的静电场分布与数值。应力锥正确安装时,覆盖电缆半导电层为60 mm,分析了应力锥覆盖电缆半导电层50、46、73 mm的电场分布和半导电层末端周围的电场畸变。最后对不同模型的仿真结果进行了比较,得出,应力锥安装过盈时,即覆盖半导电层超过60 mm,电场畸变严重,在工频下存在剧烈的局部放电现象。通过现场试验,验证了有限元分析结果的正确性。     

基于有限元和粒子群算法的电缆周围土壤热特性参数估算方法

土壤导热系数、比热容等土壤热特性参数受土壤组成成分、颗粒大小、紧密程度、含水率等因素的影响而在不同地区、不同季节下呈现较大差异,给电缆载流量的准确计算带来困难。为此,在电缆外皮温度实测的基础上,提出了一种基于有限元和粒子群算法的土壤热特性参数估算方法,其基本原理是将电缆外皮温度的有限元计算值与实测值进行比较,通过粒子群算法优化土壤热特性参数,直至2者的平均误差最小。研究结果表明:与阶跃负荷及周期负荷电缆温升试验数据进行对比,基于估算的电缆周围土壤热特性参数的电缆导体和外皮温度的计算值与其试验实测值相符合,2者之间的平均误差均不超过2℃,说明所提出的土壤热特性参数估算方法的可行性。在电缆实际运行中,电力部门可以利用该方法对电缆周围土壤的热特性参数进行估算,以便准确计算电缆载流量、合理调度其负荷。     

110kV交联聚乙烯电缆接头主绝缘含杂质的击穿特性分析

为了研究电缆接头主绝缘上含有杂质时高压静电场的分布和数值大小,采用有限元法,计算了加载110kV恒定电压于电力电缆上时,其接头的静电场分布与数值。结果表明,电缆接头含有杂质将引起接头部分电场的畸变现象,当超过其击穿场强时绝缘部分将会被击穿。然后在110kV交联聚乙烯电力电缆接头的主绝缘处人工涂抹一定量的半导电漆作为杂质,通过现场试验验证了有限元分析结果的正确性。     

预制式电缆终端应力锥安装错位时的电场分析

预制式电缆终端在现场安装时,存在应力锥安装错位的情况.为此,运用有限元法研究电缆终端应力锥安装错位时的高压静电场的分布和数值大小,得出结论:当应力锥覆盖电缆半导电层不满60 mm时,电场畸变较小,对设备危害不大;当应力锥覆盖电缆半导电层超过60 mm时,电场畸变大,易发生局部放电.现场试验结果与该结论相符.     

配电线路雷电感应过电压仿真计算分析

为研究雷电感应过电压的发展规律,提出了采用Heidler雷电流波形模型、MTLE雷电流回击模型、Co-oray-Rubinstein电磁场传播模型、Agrawal场线耦合模型的配电线路雷电感应过电压的计算方法以及相关仿真参数,并自主开发了一套雷电感应过电压仿真计算程序。将程序计算结果和真型试验结果进行比较,所得线路电场强度和线路过电压的计算结果与试验数据相符,计算误差在10%以内,验证了程序所得结果的准确性。结果表明,先导发展过程在雷击线路前产生静电感应,影响线路上的过电压波形,电晕效应在计算中可以忽略;基于研发的程序,计算时可考虑先导发展过程和非理想大地对感应过电压的影响,实现电磁场与暂态传播过程的同步计算。