从电缆表面温度计算导体温度模型的实验验证与应用分析

电缆导体温度是制约载流量的关键因素,而对运行电缆线路进行导体温度的直接测量却难以实现,需要利用从电缆表面温度计算导体温度模型计算得到。为了全面验证从电缆表面温度计算导体温度模型的正确性,本文设计了多种敷设环境、负荷动态变化、外热源等影响因素下的电缆温升实验。分别采用热路法和有限元法依据测量的表面温度来实时计算其导体温度,并与实验测得的导体温度值进行对比,实验结果和仿真结果严格验证了该算法的正确性和准确性。通过从电缆表面温度计算导体温度模型控制电缆线路载流量,可利用实测数据和电缆的热惯性实现电缆线路的动态增容,经济效益非常可观,目前该模型已应用至220kV麒天甲乙线,实现该线路载流量的安全提升。     

提高单芯电缆短时负荷载流量的试验研究

最大限度的利用电力电缆的输送容量一直是电缆设计、运行管理和电力调度所关注的问题。为了提高运行电缆的实时载流量,对影响电缆导体温度的环境热阻和环境温度两个因素进行了局部灵敏度分析,并设计了110 kV交联聚乙烯单芯电缆土壤直埋、水中敷设、空气敷设三种条件下的阶跃电流温升试验,对试验数据进行分析发现：三种环境不同电流下,电缆达到稳态时,导体温度的变化受外界环境热阻的变化影响灵敏,三种环境下电缆线芯达到同样的温度,跟空气敷设电缆相比,水中敷设载流量可以提高33%左右,跟土壤直埋电缆相比,水中敷设载流量可以提高20%左右;导体温度的变化受外界环境温度的变化影响灵敏,降低外界环境温度,可以提高电缆载流量,且降低水中和土壤中的环境温度,电缆载流量提升的更明显。这对电力电缆载流量设计、电缆线路负荷优化和电力电缆运行管理以及相关工程实践具有参考意义。     

城市电网中高压电缆运行若干问题及对策

针对城市电网运行中面对的问题,本文对高压电缆线路载流量计算方法及电缆导体温度的实时监测;高压电缆交流耐压试验有效性;高压电缆在线故障定位等问题进行了深入分析,提出了解决的思路。     

高压电缆导体温度的暂态计算

高压电缆载流量由导体允许运行温度决定,由于电缆传输负荷和表面温度实时变化,导体的温度也随之动态变化,按照传统的假设条件对导体温度进行稳态计算难以准确判断电缆载流量,为了充分发挥电缆的使用效率并保证运行安全,需要掌握电缆导体温度的暂态变化过程,从而得到合理的载流量值。本文首先对电缆的温度计算进行了分析,建立了适合电缆本体温度暂态分析的有限元模型,以热电偶监测的电缆表皮实时温度和对应的传输负荷为边界和荷载,计算得到了电缆本体温度的暂态响应。     

高压电缆内置测温光纤时接头制作技术

电力电缆在电力系统中应用越来越广泛,实现电缆的安全、可靠和经济运行对保证电力系统的安全性和经济性具有十分重要的意义。在电缆运行过程中,电缆线路发生电气故障前都会引起电缆或附件局部温度的上升,光纤温度传感技术实现电缆沿线温度的监测,通过分析计算电缆线芯温度与动态载流量,能及早发现电缆运行存在的安全隐患,起到防患于未然的作用。随着光纤技术的发展,光纤传感技术在电力设备故障检测中的应用得到了迅速发展。本文以220kV琴韵到澳门莲花电缆线路工程为例,介绍说明内置测温光纤电缆接头的制作技术。     

分割导体内预置测温光纤的XLPE电缆及附件的研制及试验

电力电缆导体运行温度是电缆线路安全运行的重要参数。在电缆制造时,将测温光纤预置于电缆分割导体内。并对其配套的电缆附件进行了初期的电气性能、光纤连接、引出的可操作性进行模拟试验。在预鉴定试验线路安装时,两段电缆导体内的光纤在接头的导体连接管外进行连接。在电缆线路两端户外终端（或GIS终端）处,将电缆分割导体内的预置光纤引出到终端外部与分布式光纤测温系统的光纤连接。分布式光纤测温系统通过预置于电缆分割导体内的测温光纤实现对电缆导体温度的在线监测。     

利用光纤测温系统提高电缆线路运行能力的实践

分布式光纤测温作为高压和超高压电缆运行在线监测的重要手段已逐渐被采用,本文介绍了基于光纤测温的实时载流量分析系统理论基础和在晋江电力公司的实际应用。实践了光纤测温及实时载流量分析系统可以实现电缆的载流能力最大化,有效地提高电缆线路运行管理水平,提高了线路的利用率。     

城市电网电缆载流量提升可行性研究

电力电缆线路是城市输电网中的主干部分,其载流量的准确计算起着至关重要的作用。本文阐述了常用载流量计算标准IEC 60287和IEC 60853,由于计算参数难以选择或过于保守,从而造成了电缆线路输送容量的很大浪费,分析得出载流量提升具有很大潜力。本文给出了载流量提升的三步走战略,展望了载流量提升的前景。     

迎接电力电缆载流量研究的第二个黄金时期

电缆线路安全可靠、经济合理运行涉及到一个极为重要的动态参数——电缆载流量,它决定着输电线路的运行价值和电缆寿命问题。因此,电缆的载流量深入研究有着重要的现实意义和长远意义。电缆负荷能力受多种因素制约,从而导致了载流量成为一个涉及多变量的参数。近百年来,人们对载流量不断追求、探索、思考和总结,直至今天的升华是几代人辛勤劳作的轨迹。静态载流量计算和动态载流量监测是现代计算和检测科技的应用与载流量研究成果的完美组合,构成了电力电缆安全运行的保护神。 　　迎接电缆载流量研究第二个黄金时期是当代电力电缆科技领域里人们的荣幸和责任。应该联手集聚力量攻克瓶颈问题,为祖国电力事业现代化建设,为中华民族的崛起贡献一份力量。这是从事电力电缆领域工作者的责任和光荣使命。     

优化导体设计的选择

导体选择在电缆系统设计中起重要作用。电缆载流量及总焦耳损耗在很大程度上取决于导体结构、导体截面及导体材料。如今,可供电缆系统工程师选择的导体设计很多,这些设计可以为特定的电缆工程提供最优解决方案。以往,电缆系统设计的技术合理性和电缆系统成本被认为是决定性的设计标准。然而,现代工程师在选择优化导体设计时,需要考虑更多额外因素,例如：电缆设计的总成本、损耗及环境因素。本文综述了导体的设计原则。此外,还给出荷兰关于实心铝导体的运行经验。     

中压交联聚乙烯绝缘电缆载流量试验研究（上）

本文介绍了几种不同型号电缆，在几种不同敷设方式条件下，进行的电缆载流量的试验情况，以及研制的电缆温度测量分析系统在试验中的使用情况。试验得到了交联电缆载流量和温度关系曲线，交联电缆外护套温度除和线芯温度密切相关外，还和环境温度有一定关系，试验结果可以作为根据外护套温度确定电缆负荷、控制电缆负荷的参考依据。     

电缆载流量关键因素土壤温度的试验研究

针对实际运行电缆的不同运行环境进行测量分析,测量结果将为准确快速地计算电缆载流量提供帮助,可有效提高线路容量利用率,对电力系统的安全、可靠、高效运行也有很重要的意义。其中,电缆敷设环境的地温是计算电缆载流量的最基本的参数之一。为此,从2010年10月1日至2011年9月30日,对佛山地区0.5m、1m、1.5m与5m深处土壤温度开展了实地测量,并对结果进行了数据分析,最后给出了佛山地区不同季节、不同地面状况的地温推荐值。     

浅谈改变高压单芯电缆金属护套接地方式降低能耗

高压单芯电缆金属护套不同的接地方式会对高压单芯电缆产生不同的运行效果,不正确的接地方式在遇到线路短路故障、雷击冲击及操作过电压时金属护套中会形成很高的感应电压,直接威胁人身和电缆的运行安全,同时,不正确的接地方式会在电缆金属护套中形成环流,电缆金属护套长期处在环流中会直接影响到电缆的载流量造成损耗电源电能。     

基于内置式电缆导体测温技术的动态增容应用

本文以35kV,3*300截面三芯绕包交联聚乙烯电缆中间接头实验为例进行了实验,基于内置式电缆测温技术,在正常负荷到满负荷分再到超过30%负荷载流量阶梯增加载流量,得到相应载流量对应的平衡温度和电缆温升曲线,确定电缆载流量增加到满负荷的状态以内运行都是安全可靠的,从而减少电缆的成本投入;在超过30%的负荷工作时,仍有安全温升时间,这段时间电力调控中心就可以为临时的电缆运维抢修时负荷转移取得了宝贵时间。通过以上两个方面的应用,可提高电缆的现代化和智能化管理水平,为电力负荷转移平衡提供数据支撑。     

高压单芯电缆载流量计算及优化措施研究

本文在IEC 60287、JB/T 10181.1～10181.3-2000等规程的基础上,总结了高压单芯电缆载流量计算公式;结合公式及国内外文件,分析了影响载流量的主要因素,研究了各种影响因素下载流量的变化趋势,同时根据某电缆载流量试验部分数据,验证了部分因素对电缆载流量的影响;并结合深圳地区电缆敷设实际情况,提出了优化提升电缆载流量的措施,给出了环境变化时部分参数的建议值,为电缆安全生产运行提供了参考。     

电力电缆导体压接型连接金具相关标准的讨论

我国电缆导体及导体压接型连接金具产品标准相对滞后于电力电缆产品及连接金具产品的发展,高于35kV的电缆导体连接金具尚无参考试验标准。不利于保证电力电缆安全稳定运行、不利于电缆线路的动态增容等工作的开展。     

敷设运行条件与电力电缆载流量

本文以单芯电力电缆为对象,针对电缆敷设安装条件、运行条件和外部环境等因素对电缆载流量影响进行了分析研究。研究表明影响电缆载流量的外部因素是相互联系、综合作用的,对于实际运行的电缆,应针对具体的环境条件进行具体分析。     

高压单芯电缆载流量与外护套温度关系计算

对高压单芯电缆载流量与外护套温度的关系进行推算，得到两者之间的关系式。由此即可通过对外护套温度的实时监测，达到对电缆载流量进行实时调整的目的。     

高压电缆接头防火、防爆保护盒的试制

为避免高压电缆接头故障影响的进一步扩大,保障人员、运行电缆线路及附属设备的安全,试制高压电缆接头防火、防爆保护盒;在保护盒的研制过程中,先通过上海电网运行的高压电缆中间接头型式、特点的分析和研究,并在调研了现有接头保护盒产品的基础上,设计、试制了符合现场安装条件的新型防火、防爆接头保护盒;试制的新型保护盒通过了220kV电缆中间接头短路故障模拟试验,证明其型式能满足防火、防爆的要求,同时也通过了载流量试验和环保气体检测,确定其是一款绿色、实用的产品。     

电力电缆表面温度监控和实时载流量计算系统研究与应用

本文介绍了采用分布式光纤测温技术开发的高压电力电缆表面温度监控和实时载流量计算系统主要原理、系统结构和特点以及在电缆线路运行监测中的应用情况,通过分析一次报警实例,说明分布式光纤测温系统具有测量可靠性,反应灵敏性等特点。