超导屏蔽对低温绝缘超导电缆运行性状的影响

从理论上证明三相系统用低温绝缘(CD)高温超导电缆在屏蔽层互联和特定敷设条件下可以达到屏蔽电流与导体电流量值相等、相位相反,实现屏蔽处无磁场的理想运行状态。可以用于CD绝缘超导电缆的结构和CD绝缘超导电缆线路电气参数的确定。     

应用第2代高温超导体的冷绝缘超导电缆输电导体层间均流技术

冷绝缘高温超导电缆的导电层一般设计为多层结构以满足大电流载流特性,但伴随层数的增加,超导体上的集肤效应会引起电缆输电导体各层电流分布不均匀的问题,从而造成电缆损耗增加和传输性能下降。采用基于动态惯性权重因子的粒子群优化算法,提出了电缆导体层电流层间均流优化的设计方法。应用第2代高温超导材料钇钡铜氧涂层导体,通过建立超导电缆的等效电路模型,考虑电场、磁场等约束因素,对一根1km长,110kV/3kA等级的冷绝缘高温超导电缆进行优化设计,获得了电缆本体结构参数及输电导体层和屏蔽层的电流分布。比较优化前后层电流的结果可知,优化后超导电缆各导体层电流与平均电流相比最大不平衡率小于3.5%,各屏蔽层电流达到均布,较好地实现了电缆各导体层电流均匀分布的优化目标。最后,超导模型样缆载流特性实验也验证了优化设计方法的有效性。     

单相高温超导电缆屏蔽层电流仿真及实验研究

高温超导电缆的屏蔽层在非对称故障情况下会在变电站间产生入地电流,影响系统的零序阻抗。采用数值模拟与实验相结合的方法,研究单相高温超导电缆的屏蔽层电流的影响因素。首先建立了超导电缆的电磁数值仿真模型,通过解析公式对模型进行验证,然后仿真计算不同屏蔽层等效电阻下,屏蔽层感应电流和感应电压大小。结果表明,感应电流和感应电压的主要影响因素是屏蔽层电阻的大小,且屏蔽层与导电层间的电磁关系可以采用变压器模型进行定性分析。同时,搭建了超导电缆屏蔽层电流的测试实验平台,初步验证了屏蔽层阻抗对屏蔽层电流的影响规律。     

高温超导交流输电电缆导体层电流分布研究

本文通过对高温超导输电电缆导体各层电磁平衡方程组的建立,结合高温超导材料的电磁特性,提出影响导体各层电流均匀分布的相关结构参数关系表达式。通过对这些结构参数组合的调整,提出了使导体各层电流均匀的原则和方法。拟合及有详试验表明,本文的研究原则和方法是可行的。     

屏蔽电缆内导体电流的仿真方法研究

为了获得系统辐射电磁干扰(EMI)预测模型的干扰源,提出了一种仿真结合测试获取屏蔽电缆干扰源的方法.针对实际电缆截面参数、走线布局与端接阻抗,建立了等效仿真模型,得到了内外导体电流的传递函数;将实测的外回路电流作用于传递函数,反推得到了内导体干扰电流;并加工了测试装置,测量了典型电缆的传递函数曲线.试验结果表明,在电流探头的工作频段内,仿真结果与试验结果具有较好的一致性.该方法为分析电缆辐射奠定了基础,同时为抑制电缆辐射提供了依据.     

高温超导电缆发展及其应用概述

随着高温超导技术的发展,高温超导电缆已经在输电系统中有了实际应用。与传统电缆相比,高温超导电缆具有传输容量大、损耗低、体积小、重量轻、可靠性高、节约资源、环境友好等优势,有望在未来电网发展中发挥重要作用。本文介绍了高温超导电缆的结构及特点、基本设计原理、传输电流与导体层电流分布及交流损耗等技术问题,并对高温超导电缆在交流和直流输电系统中的应用以及目前世界各国对高温超导电缆的研究及成果做了介绍。     

屏蔽电缆参数计算及屏蔽层与芯线间的串扰

为分析线缆间的串扰问题,基于有限元软件ANSYS分析了屏蔽电缆周围的电磁场分布,通过计算导体所带电荷量以及磁链,求得了多导体传输线系统的电感电容矩阵。针对位于地面上方的屏蔽电缆系统提出了一种新的表示其传输线参数的模型,即以大地为参考导体,建立包括芯线、屏蔽层、大地的统一模型,计算其相应的传输线参数;运用所得屏蔽电缆的传输线参数,结合传输线时域有限差分(FDTD)法,仿真分析了屏蔽电缆屏蔽层中的电压、电流在电缆芯线中的耦合响应问题;基于实验室研究设备,对同轴电缆屏蔽层与芯线之间的耦合问题进行了实验测量,验证了理论研究的正确性。     

多芯屏蔽电缆的串扰分析

利用多导体传输线模型,建立变电站内多芯屏蔽控制电缆的串扰计算模型。针对实际多芯屏蔽电缆的绞合结构,提出了对多芯屏蔽电缆传输线模型的分布电容及电感参数的修正方法。对KVVRP-22型19芯屏蔽电缆进行了理论计算与试验测量,证明了方法的有效性,为准确分析多芯屏蔽电缆中电磁干扰的传播规律提供了工程计算方法。     

中压交联电缆导体屏蔽内嵌问题的探讨

针对中压交联电缆导体屏蔽内嵌问题,从导体结构、设备影响因素、导体屏蔽材料的选取、三层共挤模具设计、绝缘线芯生产过程控制等方面分析了产生的原因并提出了解决的方法。     

中压电缆铜屏蔽层熔断引起事故扩大的分析

通过对上海所属的厦门、四川、海陆 3座变电站的中压电缆故障分析 ,认为铜屏蔽带型电缆一般适用于中性点经小电阻接地系统 ,但不能承受故障大电流。虽然故障大电流发生的概率较小 ,但应引起注意 ,尤其是在制作电缆中间接头时 ,建议恢复铜屏蔽层时采用三相统包绕包 ,同时要使绕包层的截面不小于电缆本体的铜屏蔽层截面 ,并做到与电缆本体铜屏蔽层连接良好     

XLPE绝缘电力电缆半导电屏蔽电阻率的试验

对半导电屏蔽材料及用其制造6~30 kV的交联聚乙烯(XLPE)绝缘电力电缆的半导电屏蔽层电阻率进行了试验和分析讨论。最后,对半导电材料的检验和控制提出了建议。     

提高海底电力电缆载流量的方法探讨

由于海底电力电缆的应用日益广泛,对其载流量的相关问题的研究也越来越重要.从海底电缆的生产和施工角度,提出了影响载流量的原因,包括导体截面大小、运行环境的热阻影响、接地系统环流的影响等环节,并加以分析和归纳,从而提出了提高海底电缆载流量的方法,并对它们的特点进行了论述和比较.     

Characteristics of Three-Phase High-Temperature Superconducting Cables with Shielded Phases

Designs of three-phase high-temperature superconducting (HTSC) cables with shielded phases have been studied. Phase sectioning, use of HTSC tapes with changed configuration, and changing the phase diameter have been proposed as methods to optimize these cables. These methods make it possible to decrease the total electromagnetic losses from 0.3 to 0.01 W/m.     

暂态负荷下高压直流海底电缆热传递过程

高压直流（HVDC）交联聚乙烯（XLPE）绝缘海底电缆是实现长距离和大容量电能输送的重要设备。HVDC海底电缆负荷影响温度分布,而温度对HVDC XLPE绝缘电导率和电场强度分布特性有重要影响。相对于稳态负荷条件,暂态负荷条件下HVDC海底电缆热传递过程更加复杂。为研究暂态负荷下HVDC海底电缆热传递过程,建立热学有限元模型,仿真分析HVDC海底电缆由零负荷向满负荷再向零负荷转变过程的热传递过程,并组建试验平台开展对比研究。研究结果表明：仿真计算结果和试验测试结果吻合度高,仿真模型适用于描述暂态负荷下HVDC海底电缆热传递过程;通过构建导体温度暂态分量和稳态分量,可以实现良好的导体温度热传递过程趋势拟合,拟合方法有利于指导HVDC海底电缆温度趋势预测和现场运行维护工作。     

暂态负荷下高压直流海底电缆热传递过程

高压直流（HVDC）交联聚乙烯（XLPE）绝缘海底电缆是实现长距离和大容量电能输送的重要设备。HVDC海底电缆负荷影响温度分布,而温度对HVDC XLPE绝缘电导率和电场强度分布特性有重要影响。相对于稳态负荷条件,暂态负荷条件下HVDC海底电缆热传递过程更加复杂。为研究暂态负荷下HVDC海底电缆热传递过程,建立热学有限元模型,仿真分析HVDC海底电缆由零负荷向满负荷再向零负荷转变过程的热传递过程,并组建试验平台开展对比研究。研究结果表明：仿真计算结果和试验测试结果吻合度高,仿真模型适用于描述暂态负荷下HVDC海底电缆热传递过程;通过构建导体温度暂态分量和稳态分量,可以实现良好的导体温度热传递过程趋势拟合,拟合方法有利于指导HVDC海底电缆温度趋势预测和现场运行维护工作。     

500 Ω-m-low enough resistivity for a cable ground shieldsemicon?

In modern distribution cables, the stress control layers extruded over the conductor and insulation play a critical role in protecting the insulation from stress caused by the conductor, shield wires, tapes, etc. This paper considers the requirements for the conductor and ground shield stress control layers. Finite element analysis suggests that a resistivity of 500 Ω-m is too high a resistivity for a ground shield semicon, as it could result in lightning-induced flashovers between the neutral wires and semicon     

有限元法计算交联电缆涡流损耗

电力电缆的导体交流损耗和金属屏蔽层涡流损耗是影响电缆群温度场分布和电缆载流量确定的重要因素。为确定电缆运行中的损耗,在考虑趋肤效应和邻近效应的基础上,利用有限元法对电缆群不同排列方式和接地方式下的导体交流损耗和金属屏蔽层涡流损耗进行了计算。计算结果表明,导体交流损耗随回路数增多、电缆间距减小而增大,金属屏蔽层损耗随回路数增多而增大,与电缆间距的关系与接地方式有关,单端接地时,金属屏蔽层损耗随间距增大而减小,双端接地时,金属屏蔽层损耗随间距增大而增大。