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。     

电缆导体温度实时计算公式的推导

电力电缆运行中导体的温度,是确定其载流量的依据。掌握了运行中电缆的导体温度,就能最大限度地利用电缆的输送能力,大大提高供电系统中电缆线路的输送容量,也能为电缆线路设计中准确计算载流量提供依据。本文从基本的热场分析入手,提出了解决这一问题的方法,并从数学上对计算公式进行了详细的推导。     

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。     

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。     

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。     

水中敷设单芯电缆载流能力的试验分析

为研究水中敷设电缆的载流量特性,进行了110 kV交联聚乙烯单芯电缆水中敷设、空气敷设两种条件下的阶跃电流暂态温升试验,对试验数据分析发现：相同负荷电流下,稳态时,水中敷设要比空气敷设下电缆的线芯温度低30%以上;按相同的温度响应,可认为水中敷设电缆的载流能力可提高20%以上。     

水中敷设单芯电缆载流能力的试验分析

为研究水中敷设电缆的载流量特性,进行了110 kV交联聚乙烯单芯电缆水中敷设、空气敷设两种条件下的阶跃电流暂态温升试验,对试验数据分析发现：相同负荷电流下,稳态时,水中敷设要比空气敷设下电缆的线芯温度低30%以上;按相同的温度响应,可认为水中敷设电缆的载流能力可提高20%以上。     

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。     

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。     

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。     

广州隧道电缆状态监控中心的组建

在城市的电力建设中及电力供应中,电缆隧道也成了城市供电的主要通道,然而长期以来,电缆隧道的自然环境、电缆的运行情况一直影响着设备稳定运行。在广州经济大发展、全城大规模改造建设迎亚运的背景下,保供电,促发展,稳步推进平安电网建设,保障城市电力的安全稳定运行是企业的重要责任。为此,在220kV麒麟站电缆隧道加装状态监测系统、220kV珠江新城电缆隧道加装状态监测系统,集成光纤测温,载流量计算,局部放电、环流、视频、水位等实时在线状态监测,确保整个输电电网安全稳定运行,实现输电电网的在线状态监测和分析,实现故障预警、分析处理,达到应急指挥、快速反应的目的。这对于提高电力电缆运行管理水平具有重要意义。     

广州隧道电缆状态监控中心的组建

在城市的电力建设中及电力供应中,电缆隧道也成了城市供电的主要通道,然而长期以来,电缆隧道的自然环境、电缆的运行情况一直影响着设备稳定运行。在广州经济大发展、全城大规模改造建设迎亚运的背景下,保供电,促发展,稳步推进平安电网建设,保障城市电力的安全稳定运行是企业的重要责任。为此,在220kV麒麟站电缆隧道加装状态监测系统、220kV珠江新城电缆隧道加装状态监测系统,集成光纤测温,载流量计算,局部放电、环流、视频、水位等实时在线状态监测,确保整个输电电网安全稳定运行,实现输电电网的在线状态监测和分析,实现故障预警、分析处理,达到应急指挥、快速反应的目的。这对于提高电力电缆运行管理水平具有重要意义。     

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。     

在线监测系统在广州高压电缆隧道的应用

电缆状态在线监测是未来发展趋势,本文介绍了目前应用在广州高压电缆隧道内的各种在线监测手段,通过在线监测系统实现隧道环境和电缆运行状态的实时监控以及长期追踪,逐步将传统粗放的电缆运行管理模式转变为自动化监控、智能化管理的新模式。     

一则110kV电缆GIS终端的局放带电检测与定位案例（2）

针对110kV电缆线路局放带电普测时发现的一个疑似局放信号,复测时确认到该信号是来自GIS电缆终端。在GIS电缆终端的脉冲电流法定位测试时曾推定该局放是在电缆终端绝缘套管顶部或与GIS导管的连接部近旁,为了缩小局放定位的范围,也采用了特高频UHF传感器和接触型超声波AE传感器在脉冲电流传感器所定位位置范围内的GIS盘式绝缘子及其附近进行了局放精确定位。因在该位置范围内UHF和AE均没有检测到该局放信号,故曾根据极为类似的成功定位案例经验暂时推定该局放源较有能位于靠近电缆终端顶部的附近。为了进一步确定局放源的具体位置,又采用倒送电配合GIS开关切换隔离的“分区带电”排除法对该局放的发生位置进行排查,结果证实该局放信号来自GIS上部的PT部分。本论文主要介绍利用三个GIS终端所同时检测到的局放信号配合部分带电排除法的开关操作所进行的局放定位过程。     

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。