摘要：针对中压电力电缆终端附件的接头温度过高、绝缘老化等问题,设计了中压电缆终端故障在线监测系统,并给出了系统的总体结构原理与各单元模块的硬件电路设计。下位机以MSP430F149为核心,集温度传感器、故障电流传感器、高压带电传感器于一体的检测单元,组成一电缆终端智能检测单元。每个电缆终端监测单元的数据采用GSM无线传输方式汇总到一基于LABVIEW平台开发的无线终端基站的上位机实时显示与存储。通过搭建硬件电路实现了接头温度、线路的故障及带电状态信息的远程在线监测,从而验证了系统设计的合理性。

摘要：针对户外环网柜分布广、工作环境恶劣及巡检不便等情况,配合配网自动化,设计研发了中压电缆终端在线监测及故障预警系统。给出了监测系统的结构框图,对其中各部分的设计方法和功能进行了说明。为保证数据采集的可靠性,设计研发了抗干扰、防护等级高、具备自检功能的智能在线监测装置;采用光纤作为通信介质,保证信息传输可靠性;为了实现故障预警技术智能分析,结合实际运行经验,设计了故障预警算法。

摘要：笔者基于变分原理,推导了非线性的时域有限元电场计算方程和稳态热场有限元方程,分别利用商用软件Integrated Engineering Software和有温度分布解析解的轴对称电缆结构验证了编制程序的正确性,并利用该方法分析了含线性、非线性以及复合结构的应力管时的电缆终端电场和热场分布。分析结果表明,线性、非线性以及复合结构的应力管,通过适当的选择其结构和材料的参数都能很好的均匀终端的场强分布,但含非线性应力管的电缆终端的损耗和温升远小于含线性以及复合结构应力管的电缆终端,这为冷缩式电缆终端设计提供了一个指导方向。

摘要：在当前的变电站建设中,大截面电缆和小型化GIS设备的应用越来越多,GIS与电缆终端接口的施工安装矛盾也随之产生。通过深入调研当前110 kV及220 kV高压电缆终端与变电站内GIS设备配合的现实情况,提出了符合实际需求的设计、安装方案。

摘要：负荷波动可能会影响电缆终端的局部放电(partial discharge,PD)行为,为了研究负荷对终端局部放电行为的影响,通过在35 k V电缆终端中设计典型气隙缺陷,利用终端电-热协同老化平台进行对比实验,分析了不同负荷下终端局部放电及热稳态时的温度分布特征。此外,建立了终端有限元模型,对不同负荷下缺陷处温度进行仿真计算,分析缺陷处温度与终端局部放电行为之间的关系。结果表明:不同负荷下终端局部放电幅值、放电次数及放电相位分布存在明显差异;线芯与终端表面温差随着负荷增长而增加;气隙缺陷处温度高于25℃时终端局部放电强度显著增强。结合不同负荷及环境温度下终端气隙缺陷处的温度仿真,根据终端的负荷情况及测试现场的环境温度可以预测终端局部放电测量的合适时机,有利于对绝缘状态的准确评估。

摘要：为研究应力锥顶部台阶处附着的金属片对电缆终端电场畸变程度的影响,基于电场分析探讨了终端悬浮电位缺陷的局部放电发展过程。首先,建立了静电场下电缆终端悬浮电位缺陷的有限元仿真模型,进行了相关的电场理论计算,结合不同缺陷长度对电场畸变程度的影响,分析了沿径向方向电场强度最大值的分布规律;其次,构建了110 kV电缆终端悬浮电位缺陷物理模型,建立了电缆终端局部放电试验平台,获取了悬浮电位缺陷放电信息;最后,根据放电特性划分局部放电发展阶段,分析了各阶段局部放电相位谱图特征,阐述了终端悬浮缺陷局部放电发展过程。结果表明:缺陷部分最大电场强度出现在电缆本体XLPE、金属片、应力锥的交界处,金属片缺陷的长度与电场的畸变程度成正比例关系,且最大场强值已超过设计控制值。通过试验表明悬浮电位缺陷导致电场发生严重畸变,从而引发明显的局部放电现象,且不同电压下的局部放电相位谱图具有明显特征,为电缆终端局部放电模式识别提供了缺陷样本数据。

摘要：通过对220kV电缆终端应力锥在力场中进行的分析,说明结构形式及橡胶材料的性能对应力锥应力分布的影响十分明显。根据工程实际情况,由不同结构形式和橡胶材料组成了18种工况条件,并应用非线性有限元方法分别计算了各种工况下应力锥的应力分布。对环氧预制件结构的不同形式、应力锥锥角不同的大小以及采用不同性能的绝缘橡胶材料的应力锥应力分布曲线进行了分类比较,分析了结构形式和橡胶材料对220kV交联电缆终端应力锥应力分布的影响规律性。提出了结构形式和橡胶材料的选用建议,为实际设计提供参考。

摘要：本文建立了35 kV预制式电缆终端仿真模型,仿真计算了冲击电压下电缆终端的电、热和机械应力分布,对本体绝缘、半导电层以及屏蔽层的电场、温度及应力进行了计算分析,同时考虑了不同频率谐波对电场分布的影响。结果表明:高频信号对介电常数的影响不会导致电场强度发生较大畸变,电场强度变化不明显,同时,冲击电压作用引起的电缆终端温升较小,其影响也基本可以忽略。冲击电压造成半导电层与应力锥相交处的机械应力增加,最大径向应变达到2.54%,使得该位置极易产生气隙,是造成电缆终端破坏的主要原因。因此,在材料选型及结构设计过程中除了要考虑电场优化,还应考虑材料的弹性应变。

摘要：电力电缆系统的故障主要发生在电缆附件部分。在220kV交联电缆附件开发过程中,橡胶应力锥的压力分布状态是要解决的关键问题。应用220 kV电缆终端的结构型式和工作原理,建立了该种电缆终端结构的数值仿真模型;结合橡胶材料的Rivlin应变能函数模型,采用增量分析方法,建立了非线性有限元方程组;应用Newton-Raphson迭代得到应力锥的位移,并计算了应力分布;根据应力锥内外侧的应力分布曲线,综合分析了应力锥轴向和径向应力状态。结果表明:橡胶材料及其结构形式对220 kV电缆终端应力锥应力分布的影响十分明显,实际工程设计中应选择适当的橡胶材料及相应的结构形式。

摘要：针对高压电缆终端因缺陷造成的运行失效问题,分析局部放电的机理,采用HFCT(高频电流传感器)的局放测试技术并结合交流变频谐振耐压的试验方式,设计了一种通过监测电缆终端在不同试验电压下的局部放电图谱,以确定电缆终端发生失效状态的检测方法。通过现场化的试验验证,有效地发现了高压电缆终端缺陷。应用该检测方法,解决了高压电缆工程竣工验收问题,可以在电缆终端竣工验收中有效地发现微小缺陷,对于提前判断高压电缆终端失效具有明显效果。可避免因终端失效造成的电缆运行故障甚至是终端头爆炸等事故。