高压直流电缆的电-热场耦合仿真研究

高压直流电缆(high voltage direct current cables, HVDC-cables)广泛应用于生产、生活的方方面面,研究高压直流电缆的电特性、热特性及其耦合性质有助于为高压输电设计和施工提供重要依据.以往研究高压直流电缆内部电场分布时,一般将其视为静电问题,并假设电缆材料属性为线性.本文考虑了绝缘介质材料聚乙烯的非线性特性以及绝缘材料内部的欧姆损失,对旋转对称和非旋转对称的高压直流线缆模型进行了电-热场耦合仿真研究.仿真结果显示,绝缘材料内外温差ΔT增高将引起电场反转效应,而电场系数β增加将消弱外界屏蔽电场.对于非旋转对称截面的高压直流电缆,绝缘介质内电场强度与介质厚度正相关,且同样存在电场反转效应.     

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。     

冷绝缘高温超导电缆的稳定性研究

冷绝缘高温超导电缆的稳定性问题已经成为高温超导电缆实用化的一个重要课题.介绍了超导体的零电阻特性及低温稳定化理论.建立了超导电缆的等效电路模型和稳态电流分布数学模型.利用有限元分析软件ANSYS和数学建模对超导电缆在稳态下的径向温升进行仿真和计算.分析了均流优化前后层电流分布对超导电缆稳定性的影响.进行了高温超导电缆稳态性能测试实验,并对超导电缆在不同幅值及频率电流下的径向最大温升做了实验测量和结果分析.     

电力电缆的试验方法分析

本文详细分析了电力电缆试验的意义,电力电缆发生故障的原因、温度对电力电缆的影响、电缆绝缘电阻的测量、兆欧表的选择及使用方法、直流耐压试验、交流耐压试验方法的区别、电缆故障电查询方法和电缆试验合格与否的判断等。     

高电压直流耐压试验对电缆寿命的影响

作为一种检测绝缘体耐压性能的方法,直流耐压测试可以判断对纸绝缘电缆的性能强弱,这种测试保证了电力系统中电缆的优化作用。到现在为止,直流耐压测试可以说是运用到了各种电缆的检测中,其对于发现电缆的潜在危险,提醒相关人员进行及时维护气到了很好的作用,保证了用电安全,维护了电力系统的正常运行。但是这种试验对电缆的寿命也会形成不良影响,具体分析可见文本叙述。     

航空电缆高压绝缘电阻通用测试系统

针对传统航空电缆高压绝缘电阻自动检测系统通用性低、可扩展性差的问题,提供了一种基于数据库驱动的航空电缆高压绝缘电阻通用测试方法及系统,通过在统一框架下加载测试数据库内容,实现各型航空电缆绝缘电阻通用化自动化测试。测试表明,该系统可实现绝缘电阻测试方法的通用性、扩展性,满足设计需求。     

浅谈如何进行电缆绝缘电阻测试

绝缘电阻是反映电缆产品绝缘特性的重要指标,对用于工作电压为500v及以上电压级的产品,一般均需测定其绝缘电阻,甚至对于低压弱电流的通信电线电缆,也把测定绝缘电阻作为控制和保证其绝缘品质的主要参数。本文主要介绍电缆绝缘电阻测试作用和方法。     

试论电缆绝缘电阻测试的方法

由于绝缘电阻是反映电缆产品绝缘特性的重要指标,对用于工作电压为500v及以上电压级的产品,一般都要测定其绝缘电阻,甚至连低压弱电流的通信电线电缆,也把测定绝缘电阻作为控制和保证其绝缘品质的主要参数。本文主要介绍电缆绝缘电阻测试作用和方法。     

聚乙烯绝缘中温度梯度效应对直流电场的畸变特性

针对直流电缆内外温差与直流电场共同作用下会影响绝缘材料内部空间电荷分布和电场分布的问题,利用自行研制的温度梯度下的空间电荷测量装置,通过设定不同的上、下电极温度,实现试样上、下表面的不同温差,然后采用阶梯升压方式(10、30、50、70MV/m),测量在不同温度差(ΔT为0～40℃)下聚乙烯中的电场分布,最后得出了温度差和电场分布的关系.结果表明:温度差越大,外施场强越高,试样体内低温侧场强畸变越严重;由于高场强下电极上同极性电荷的注入,加压时间的增加对畸变场强有一定的缓和作用.     

配电电缆绝缘劣化的极化去极化电流特性仿真

为实现对6 kV交联聚乙烯(XLPE)电缆绝缘状态的可靠检测,基于德拜扩展模型建立了整体受潮、局部受潮、绝缘老化、含水树枝电缆的仿真模型,采用极化-去极化电流法(polarization-depolarization current,PDC)对电缆绝缘状态进行诊断,研究电缆在不同绝缘状态下PDC特性变化规律。结果表明:电缆受潮较严重时,电压电流呈现明显的非线性关系,绝缘电阻下降速率更快;水树枝程度越深,极化去极化电流初始值越大,电缆绝缘性能越差。     

低压电缆绝缘状态检测及寿命评估

本文主要介绍了电缆的一般结构,目前电缆检测的方法及意义,分析了影响电缆绝缘性能的因数以及电缆运行的等效电路。重点论述了电缆绝缘状态检测手段,即绝缘电阻对电缆性能检测的实际意义。对电缆进行绝缘检测、判断电缆绝缘状况的好坏、判断其设备的剩余寿命,并对所测量电缆给出了评判结果。     

110 kV电缆外护层绝缘电阻不达标的原因浅析

电缆外护套试验,是衡量电缆健康状况的重要指标,是电缆运维部门有针对性地运行、检修工作的重要依据。按照相关标准规定,橡塑绝缘电缆外护套试验,重要电缆试验周期为一年,一般3.6 k V/6 k V及以上电缆试验周期为3年。该文简要叙述了单芯电缆外护套绝缘良好的重要性,结合110 k V海机线外护套绝缘电阻测试、故障查找对绝缘电阻不达标的几点原因进行分析。     

220kV变电站直流接地的原因和处理措施探析

针对某220kV变电站的直流系统接地问题进行研究．从可能引起直流接地的各种原因进行分析，确定造成直流接地的根本原因是直流电缆中存在绝缘不足。采用“转移负荷”来确定绝缘有问题的电缆，并将不合格电缆全部进行更换。最终将站内的直流接地问题彻底解决。     

浅析橡塑电缆的交接和预防性试验

做好橡塑绝缘电缆的交接和预防性(重做终端和接头)试验是保证安全运行的重要工作.为此,阐述了橡塑绝缘电缆的交接和预防性试验有关问题,提出6kV～10kV和35kV橡塑绝缘电缆不同的试验方法和内容.并指出传统的直流耐压试验存在不足之处,对橡塑绝缘电缆的交接和预防性试验应优先采用变频率串联谐振试验.     

主--从式绝缘监测系统的设计

直流系统的绝缘水平直接影响直流回路的可靠性.针对监测电网直流系统的绝缘问题,提出了一种主-从式绝缘监测系统的设计方案,即用一个绝缘主模块来测量主回路的绝缘电阻,而用专门的支路模块来判断出现绝缘降低的那条支路,并利用不平衡电桥法给出了一个较为精确的,用于电网直流系统计算正负母线绝缘值都出现降低的情况下的正、负绝缘电阻的公式,在实际应用中取得了很好的效果,当绝缘电阻在5K到50K之间时,测量精度可达到5%.     

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     

XLPE电缆综合在线监测系统的研制

本文研制了一套XLPE电缆的综合在线监测系统,该系统通过电缆接地线同时监测直流分量、中性线电流以及局部放电信号对电缆主绝缘和外护套实施绝缘评估。研制的监测系统由高频电流传感器、工频电流传感器、直流电流传感器、数据采集系统以及相应的保护电路组成。其中高频电流传感器实现电缆局部放电信号的检测,响应频率选在1～8MHz;工频电流传感器实现电缆中性点接地线电流信号的测量,量程为0～50mA,精度为1%;直流电流测量通过高精度电阻实现,测量精度可达10nA;监控后台采用装有专家系统的工业控制计算机实现电缆绝缘的智能诊断。     

高压交联聚乙烯电缆绝缘结构的可靠性设计方法

采用可靠性理论中的应力-强度干涉模型来设计交联聚乙烯（XLPE）电缆绝缘厚度，通过考虑绝缘强度的概率分布与所承受电压分布之间的相互干涉来计算绝缘可靠度。采用的可靠性设计方法可以使所设计的国产220kV XLPE电缆绝缘厚度从27mm减薄到23mm。计算结果表明，在制造过程中，减小绝缘厚度分布的标准差可以提高电缆的可靠度。     

尼日尔Agadem油田潜油电缆失效的多种因素分析与对策

潜油电泵在高产油井中有着广泛应用,但频繁的检修大量增加了油田经营成本,不同大小的扁电缆接头处绝缘击穿是最常见的故障。为了分析潜油电缆失效原因,延长机组免修期,建立了潜油电缆工作时的电磁和热传导耦合模型,分析了电缆的热效应,模拟了电缆的工作状况;建立了电缆接头的电流守恒模型,分析了电缆接头的电场,并进一步分析接头的绝缘击穿;使用塔菲尔公式分析了拉伸应力影响下的铠装层腐蚀;使用灰色关联法分析了多种因素与电缆免修期的关联程度。结果表明,当环空为气体时,电缆感抗产生的热量不易散发,电缆温度可高出环境10°;电缆接头部位不光滑表面容易产生非均匀电场,最可能出现绝缘击穿;电缆拉伸越强,缺陷部位的腐蚀速率越快,特别是出现塑性应变时腐蚀速度大大加快;井下高温与电缆免修期的关联因素最高。选取电缆时,最高限温应留有一定余量,连接电缆时尽量保证接头的整齐光滑,并尽量减少拉伸应力,Agadem油田采取了针对性措施后,免修期延长了30%以上。     

110、220kV电缆在线局部放电测量试验研究报告

前言 随着我国经济持续稳定的发展,城市改造步伐的加快和高压电缆的大量使用,电力输送量及电力系统运行可靠性的要求不断提高,输供电部门迫切需要经济有效的绝缘诊断技术,以实施预防性维护和状态检修,避免由于高压设备绝缘击穿而导致的大面积停电.然而,我国目前对输配电电缆现场的绝缘诊断仅限于非在线绝缘电阻测量,最多只能进行电缆交接时的工频耐压试验,对运行中的电缆尚无更有效的在线绝缘检测手段.