如何提高电缆及电缆附件运行的可靠性

本文介绍了电力电缆和电缆附件的用途和特点,对常见的故障、易出现事故的部位进行了详细的分析和分类。重点分析了电场畸变引起的树枝状放电,致使电力电缆和电缆终端头、中间接头绝缘介质遭到破坏的问题,并阐明了减少这种危害的解决办法。指出了制作电缆终端头、中间接头时,所要关注的部位,电缆附件使用时的注意事项,绕包用的材料如何选择和使用,以及怎样才能提高电力电缆的使用寿命和运行的可靠性。     

冷缩式电缆中间接头附件参数的有限元法优化

为了研究冷缩式电缆中间接头的电场分布并对其结构参数进行优化,首先,建立电缆中间接头的有限元仿真模型;然后,利用该模型对中间接头的结构参数配合进行分析;最后,根据分析结果制作一个10 kV冷缩式电缆中间接头,并对该样本开展局部放电和耐压试验.仿真与试验结果表明:通过合理优化应力锥和屏蔽管的结构参数,当应力锥的轴向长度、端部曲率半径及厚度分别为65,25和2.5 mm,屏蔽管长度和端口形状的分别为170 mm和90°,应力锥与屏蔽管之间的距离为60 mm,中间接头本体长度为420 mm时,样品的最大场强和最大切向场强小于30 kV·cm^-1(空气击穿场强)且其交界面上的电场分布较为均匀;其可通过局放与耐压试验,满足设计要求,为10 kV冷缩中间接头的合理设计提供理论依据.     

电力电缆常见故障分析及处理

文章仔细分析了造成电力电缆故障的常见因素,包括绝缘老化、机械损伤、保护层腐蚀、超压击穿、绝缘受潮、绝缘物流失、电缆材料缺陷等,作者针对这些因素,结婚实际工作经验,总结出了减少电缆故障的方法及电缆出现故障时的应急措施,从而最多限度的确保供电的可靠性。     

20G钢焊缝区碱脆开裂及Ni—Cr—Fe涂层的防护特性

用四点弯曲恒定载荷法结合慢应变速率拉伸试验，研究了由热浓碱液引起的２０Ｇ钢板焊缝区应力腐蚀开裂行为及Ｎｉ－Ｃｒ－Ｆｅ涂层防护效果和耐蚀特性．结果表明，碱脆最严重的区域发生在焊接接头的近缝区，增加恒定载荷，延长腐蚀时间，都使应力腐蚀拉伸强度σｂｓｃ下降；用应力腐蚀临界时间可衡量材料的应力腐蚀敏感性，据此评价了涂层的防护效果．     

文留油田抽油杆常见事故原因分析及防治措施

抽油杆在井下作业过程中受到杂质、应力、腐蚀介质等的作用,致使抽油杆发生断脱、偏磨、腐蚀,严重影响了抽油杆的使用寿命及油井的正常生产。通过对抽油杆故障产生机理进行分析并制定相应措施,降低因抽油杆故障的检泵频次,降低开发成本,增加油田经济效益,在减少维护性作业及提高油井免修期方面将起到一定的作用。     

电力电缆介质击穿特性和状态监测方法

在对绝缘介质击穿特性分析的基础上提出了一种电力电缆状态监测方法．建立了含有缺陷点的绝缘介质击穿模型，指出电缆绝缘层内部及表面存在空洞、夹杂物和隆凸不平是缺陷产生的内在因素，缺陷点处的击穿概率较大．推断电缆的水树具有分形结构，属于有限扩散凝聚生长模型．借助于含有缺陷的绝缘击穿模型，利用电力系统固有的干扰作为信号源，直接测量电缆屏蔽层的损耗电流，监测电力电缆绝缘运行状态．仿真结果表明，当绝缘介质树化时，损耗电流的分形维数大于1，分形维数可作为判定电缆绝缘状态的依据．     

文留油田抽油杆常见事故原因分析及防治措施简

抽油杆在井下作业过程中受到杂质、应力、腐蚀介质等的作用,致使抽油杆发生断脱、偏磨、腐蚀,严重影响了抽油杆的使用寿命及油井的正常生产.通过对抽油杆故障产生机理进行分析并制定相应措施,降低因抽油杆故障的检泵频次,降低开发成本,增加油田经济效益,在减少维护性作业及提高油井免修期方面将起到一定的作用.     

电缆绝缘电阻试验的方法及注意事项

测量电缆绝缘电阻是检查电缆绝缘良好与否的最简便方法,绝缘电阻高表示绝缘良好;绝缘电阻下降,表示绝缘材料已经受潮或发生老化和劣化。运行中的电缆,如绝缘电阻下降,则泄漏电流增大,导致绝缘材料发热、击穿和烧毁,发生电缆损坏和停电事故。所以说,检测电缆的绝缘电阻很有必要,也是测定电缆绝缘是否良好的最起码方法。     

基于ANSYS的高压交流电缆接头载流量确定方法

为了实现接头载流量的准确计算,提出了一种基于ANSYS的高压交流电缆接头载流量确定方法.该方法以绝缘长期耐受温度为限制条件,利用接头轴向二维有限元仿真模型计算载流量.仿真结果表明,当对流散热环境和负荷都相同时,相同导体截面的电缆接头导体温度高于电缆本体的导体温度,接头的载流能力低于同导体截面电缆的载流能力.为验证仿真模型精度,设计了接头载流量实验平台,对不同负荷下110 k V电缆接头稳态温度分布进行了实测.仿真与实验结果的对比表明,当接头导体温度超过绝缘长期耐受温度时,应用接头轴向二维有限元仿真模型计算压接管处导体温度的误差不超过1.0%,仿真计算的准确度能够满足工程应用的需求.最后,采用二分法算得110 k V 630 mm~2电缆接头载流量为1220A,比相同导体截面电缆本体在相同环境条件下的载流量减少了17.79%.研究结果表明:采用接头轴向二维有限元仿真模型计算载流量是可行的.     

直流特高压设备绝缘系统在复合电场作用下的击穿机理

该研究针对油纸绝缘结构在复合电场作用下的击穿机理进行深入的研究,目标是提出特高压油纸绝缘结构复合电场的计算方法,对实现我国特高压换流变压器的国产化提供有力的支撑。在前期工作中,取得了一下阶段性成果:(1)研究了单层及双层油纸介质在常温及温度梯度下的空间电荷分布以及电场畸变特性。同时,建立了空间电荷注入、迁移和聚集的数值仿真模型,可以成功地模拟油纸结构中的电荷和电场分布特性。(2)针对换流变出线结构的电场分布进行了计算分析。研究了交直流及极性反转下的电场分布特性,屏障结构(包括屏障的罩入深度、位置、油隙间距、油浸纸筒厚度及层数等)对电场分布的影响。对出线结构进行了优化,完成了400 k V出线结构的初步设计。(3)测量了油纸结构在交、直流复合电压以及预加电压作用下的击穿特性,结果表明空间电荷特性可以对击穿强度产生显著的影响。同时,掌握了交直流复合电压下油纸绝缘结构的局部放电特性。166科技资讯SCIENCETECHNOLOGY INFORMATION     

电潜泵井井筒温度分布模型的建立及应用

准确地预测电潜泵井井筒温度分布对电潜泵井优化设计和正常生产具有重要意义 ,也是进行油井生产动态分析必不可少的内容。在对常规井筒温度场进行了计算的基础上 ,根据能量守恒定律及传热学原理 ,考虑由井筒向地层传热及电机、电缆散热 ,推导出了电潜泵井生产流体沿井筒的温度分布计算模型 ,并对某一井深为 180 0m的电潜泵生产井进行了模拟计算。计算结果表明 ,油井产量恒定时 ,电机、电缆散热可使产出流体温度升高 ,这是影响电潜泵井井筒温度分布的主要因素之一。     

半潜式钻井平台螺旋桨修复技术的应用研究进展

针对半潜式海洋钻井平台推进器螺旋桨面临的空泡腐蚀、电化学腐蚀以及海洋生物附着污损等问题，综述了焊接、粘接、热喷涂、冷喷涂修复技术的应用研究进展。认为目前的螺旋桨修复再制造技术普遍存在着修复层应力集中、结合强度低、孔隙率高、高温导致材料变性等缺陷，今后的研究工作应向着避免应力集中、增大修复层结合强度、降低作业温度、减小孔隙率的方向发展，以期能够制备更加致密均匀的修复层。     

Gradient Changing Morphology Research of Cross-linked Polyethylene Thick Insulation of 110 kV Power Cable

The thick insulation layer of 110 kV XLPE power cables will result in the gradient changing morphology with the radius due to crosslinking process and cooling of the XLPE insulation. In this paper, the morphology of cross-linked polyethylene （XLPE） insulation of 110 kV cable and the uniforming effect of the heating process on it are researched by the differential scanning calorimetry （DSC） and X-ray diffraction （WAXD）. The middle layer morphology structures of insulation produced by normal technology are of better uniform, while the crystallinity of the inner and outer layer of the insulation is lower than that of the middle one. The melting enthalpy AHm of materials displays the difference of the crystal morphologies sensitively. The difference of crystallizing morphology in different layers of the high-voltage power cable insulation can be improved by heating process. But the uniforming of morphology of the insulation by heating process requires sufficient ttanperature and time. The effect of the on-line stress-relaxation equipment used widely by cable works now should be doubted. The test results of WAXD reveal that thermal stress changes the interplanar distances in the crystal region. So the radical stress in the insulation is tensile mainly.     

一种用于测量混凝土试件温度应力的温度荷载施加方法

采用电热带缠绕混凝土试件的加热方法,设计了一种用于测量试件温度应力的温度荷载施加方法．混凝土试件为圆柱体,内部中心位置埋设混凝土应变计和温度传感器,电热带外侧用隔热保温性能良好的聚氨酯泡沫填缝剂密封．试验时把试件置于普通压力试验机的上下承压板之间,温度传感器控制升温幅度,压力传感器测定温度应力,内埋的混凝土应变计和外设的千分表测量试件的温度变形．试验结果表明,该方法能够给混凝土试件施加较为均匀的温度荷载,升温幅度可达70℃;与水浴、油浴等其他加热方法相比,该方法不仅结构简单、试件受热均匀,而且能在普通压力机上进行温度应力测定,为温度应力的试验研究提出了一条技术思路．     

海上电泵结蜡井热循环洗井工艺参数优化设计

为探索海上油田电泵举升结蜡井热循环洗井工艺井筒温度场分布规律，综合考虑潜油电机增温、电缆散热、热流体注入量、注入深度、注入温度、结蜡管段传热和海水空气导热的影响，基于热能守恒原理，建立了电泵井结蜡热循环洗井工艺井筒温度场计算模型，分析了热流体注入温度和注入量对混合产出流体的井筒温度分布的影响。研究结果表明，随着注入量的增加混合产出液沿程井筒温度增加，随着注入温度的增加混合产出液沿程井筒温度增加。该方法可有效指导现场措施工艺的实施，达到延长结蜡井的清蜡周期、延缓产液/产油量下降速度的目的。     

考虑温度影响的集成凸窗结构力学性能分析

夹心保温墙板集成凸窗结构广泛应用于预制装配式建筑结构中,在环境温度作用下,夹心保温墙板由于不锈钢连接件的存在,导致线膨胀系数不同的两种材质即连接件和混凝土协同变形,使凸窗结构内产生内力.利用有限元软件ABAQUS对某典型尺寸的预制夹心保温墙板集成凸窗结构进行重力荷载及温度作用下内力分析,得到了中间保温层温度变化梯度及连接件处应力分布情况,分析了考虑温度影响的凸窗结构力学性能.分析结果表明,在室内外温差较大时,夹心保温墙板连接件的应力均小于材料屈服强度,附近混凝土拉应力均小于对应强度设计值,凸窗整体结构不会出现明显损伤.     

管道内壁重防腐陶瓷涂料在氯化钠溶液中的电化学行为

利用交流阻抗技术,对管道内壁重防腐陶瓷涂料涂层在3.5%的氯化钠溶液中的电化学腐蚀机理进行了研究.结果表明, 该涂料的电阻非常大,可达109 Ω左右,且长期浸泡保持不变.表明管道内壁重防腐陶瓷涂料具有很好的绝缘性、抗渗透性和耐蚀性.     

X80钢曲面对接焊缝残余应力尺寸效应

以试验测得的X80钢高温性能参数为基础建立了曲面对焊结构仿真模型,并进行了试验验证,研究了曲面外径、曲面壁厚和焊缝宽度等尺寸效应对曲面对接焊缝残余应力分布的影响规律。结果表明：曲面外径、曲面壁厚和焊缝宽度的变化均会对曲面对接焊缝残余应力的分布规律产生影响;随着曲面径向截面面积的增大,焊趾处径向残余拉应力逐渐增大,残余压应力峰值逐渐减小;曲面径向截面面积和焊缝宽度的增加,均会引起焊趾处残余拉应力峰值的增大并导致曲面对焊结构中焊接残余应力水平的升高,降低结构整体的耐腐蚀性能和疲劳性能;在选用曲面壁厚小于4 mm的曲面结构进行工程设计时,焊接残余应力分布对壁厚的变化十分敏感,极易导致结构内部残余拉应力的增大并产生应力集中区域。     

考虑拉索抗力退化的斜拉桥体系可靠度评估

疲劳损伤和大气腐蚀作用致使斜拉索性能退化,影响斜拉桥运营期的安全水平.为了分析拉索抗力退化对斜拉桥体系可靠度的影响,建立了斜拉索抗力退化的串并联概率模型,提出基于机器学习的斜拉桥时变体系可靠度分析方法.以经典斜拉桥和某大跨度双塔混凝土斜拉桥为工程背景,研究了考虑拉索抗力退化的结构时变体系可靠度.研究结果表明:对于稀索体系的小跨度斜拉桥,随着斜拉索抗力的逐步退化,桥梁结构体系的主要的失效路径为由梁和塔的弯曲失效逐渐转变为由拉索腐蚀引起的拉索强度失效;当拉索抗力退化后的可靠度低于主梁关键截面可靠度时,结构体系可靠度将显著降低;对于密索体系的大跨度斜拉桥,在拉索疲劳和腐蚀共同作用下,该斜拉桥体系可靠指标将在29年降低到5.2.