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关键词： 船用电力电缆   寿命评估   热老化试验   介质损耗角正切值   断裂伸长率  

摘要： 在船舶的各类电气设备中,船用电力电缆有着特殊的地位,它担负船上其他所有电气设备的能量和信号传输任务,一旦发生故障,将造成不可估量的损失。船用电缆不同于陆用电缆,有其独特的工作环境。船用电缆长期处于高温、高盐、高湿、油污、高辐射的复杂环境中,受到诸多物理化学因素的影响,这些外在因素会造成电缆的绝缘性能下降乃至失效,从而使电缆的工作寿命达不到预期值。对破损的电缆进行维护或在船舶进港大修期间对电缆进行更换是目前解决这一问题的方式之一,因电缆造价昂贵,且工作于不同环境的电缆实际寿命也存在差异,盲目进行更换势必造成资源的浪费。更换电缆也是一项繁琐需要耗费大量工期的工程,不仅耗费大量时间金钱,因此误工造成的经济损失更是难以接受。因此在实际工作中,如何有效的评估电缆的工作状态,科学的对电缆进行维护和更换,成为本研究的目的。目前的用来评估电缆绝缘状态的方法多为定性分析,只能得到电缆的绝缘状态做出大概的分析结论,而无法对电缆的剩余工作寿命做出定量的分析得到准确的结论,且目前检测手段多为破坏性方式,不仅检测时间长,还会对电缆本身造成次生损害,降低电缆的后续使用寿命,因此对电缆进行绝缘状态检测和寿命评估依然属于一个难点问题。为了能够更好的对电缆绝缘材料的老化状态开展研究,并对其寿命进行评估,本文依据相关标准设置120℃、135℃、150℃和165℃四组不同老化温度对电缆试样开展加速热老化测试,每组设置相应的取样时间。首先,对加速热老化后的电缆段试样进行介质损耗角正切值测量,选取0.01Hz-1Hz区间的测量值进行积分运算,为了防止老化试验温度对试验的影响,由时-温平移算法将高温下的积分值曲线水平移至基准温度后拟合并外推至实际工作温度。其次,对经过相同热老化条件处理的同一电缆样品的哑铃试样进行断裂伸长率测试,由时温平移算法将高温下的测试值水平移至基准温度并对数据点进行拟合,根据的得到的数学模型建立介质损耗角正切值积分值与断裂伸长率之间的联系,并结合Arrhenius方程对断裂伸长率降至初始值的50%作为寿命终点指标进行分析,以断裂伸长率计算的结果对介质损耗角正切值计算的结果进行验证。结果表明,本文所使用介质损耗角正切值分析方法与断裂伸长率计算寿命结论基本一致,为电缆的绝缘状态检测与寿命评估给出了一种无损快速的检测方法。

关键词： 电力电缆   施工质量   措施建议  

摘要： 经济的发展带动了城市高速发展,从而使得电力快速发展,因此相应的电缆设施被广泛的应用到电网的建设中。通过很多案例我们可以发现电缆发生故障会引起大规模的停电现象,严重时还能造成人身危害。除此,由于电缆是较为隐蔽的,一旦发生故障,维修将会是非常费时费力的。因此,电力电缆的质量好坏在很大程度上制约着电网的运行状态。笔者从施工方面就近年来发生的电缆事故简要分析一下提高电缆工程质量的措施。

关键词： 电力电缆   迁改   有效措施  

摘要： 随着城镇化进程的加快发展,地铁、隧道等基础设施建设成为城市改造的重要工作,这些工作均会对埋设在地下的电力电缆产生一定影响.本文将以城区10kv配网电力电缆迁改为例,分析迁改工作中需要注意的问题以及加强迁改有效管理的措施.

关键词： 海上风电场   电力电缆   全寿命周期成本   遗传算法   半不变量法  

摘要： 在全球资源和环境问题日益严峻的形势下,大力发展风电等可再生能源已成为各国保护生态环境和保障能源安全的重要手段。与此同时,大力推动海上风电加速发展,已成为趋势。电力电缆是海上风电场的重要组成部分,为了降低生产成本并提高风资源的利用率,需要对影响整个风电场可靠经济运行的集电系统进行优化,将环境因素的不确定性融入送出线系统优化选型中,并从全寿命周期角度统筹整个风电场各阶段的成本。本文的主要研究工作如下:首先,以集电系统常见的放射形和环形拓扑结构为研究对象,建立了兼顾经济性和可靠性的数学优化模型,该数学模型计及了海底中压电力电缆、开关等设备一次投资成本、运行维护成本和故障惩罚成本。并结合海缆实际运行工况构建约束条件,运用改进遗传智能算法求解集电系统优化模型。并通过案例仿真分析验证了所提方案的有效性。其次,提出一种基于半不变量法及Gram-Charlier级数理论的计及风电场随机出力和环境温度的送出线海缆选型方法。建立了风力发电和环境温度的随机模型,将此模型引入海缆热路模型中进行最差工况组合条件下的海缆线芯温度计算,得到其线芯温度概率分布曲线,从而进行海缆优化选型。并采用有限元暂态分析方法进行海缆选型以验证半不变量法的可行性,最终得到了能够安全稳定运行的经济性最佳海缆。实际工程中可以舍弃使用COMSOL商业软件,降低工程设计成本。再次,本文对海上风电场建设项目进行逐层分解,将成本划分为一次投资成本、运行维护成本、故障惩罚成本和报废成本,建立全寿命周期成本(LCC)数学模型。其中,运行维护成本中机电设备能耗成本考虑风资源概率统计参数,建立符合风电场实际情况的能耗成本数学模型;故障惩罚成本采用蒙特卡罗模拟法进行计算。最后,基于全寿命周期成本数学模型开发海上风电场全寿命周期经济性评估软件。首先重点介绍了海上风电场全寿命周期经济性评估软件的设计原则和开发过程,其次全面展示了一次投资成本、运行维护成本、故障惩罚成本、报废成本和全寿命周期成本各子模块的设计方法和操作流程。最后通过案例分析进一步验证了此软件的可靠性和实用性。本文的研究工作改善了传统拓扑布置和送出线选型的主观性和不合理性等缺点。此外,本文所建立的海上风电场全寿命周期成本数学模型为工程人员提供理论参考,开发的全寿命周期经济性评估软件为科学直观地评估风电场工程项目全寿命周期过程经济效益提供技术支持。

关键词： X射线   电力电缆   在线检测   系统设计  

摘要： 近年来,我国在基础建设方面的投入不断加大,国家在配电网络方面也进行着不断的完善。电力电缆作为国网系统中的重要组成部分,主要用于传输和分配电能,常用在城市地下电网、发电站引出出线路、工矿企业内部供电及过江海水下输电线。传统的电缆检测方法普遍采用停电状态下人工破坏式检测方法,但这种方法无论从检测质量和检测效率上来说都难以达到预期要求。因此在电缆检测方面亟需引入在线检测技术,确保配电网络的正常运行和节省后期维护成本。电缆从结构上可分为单层电缆和多层电缆,其中交联聚乙烯(XLPE)多层电缆应用最为广泛。由于在结构上多层电缆比单层电缆复杂多样,因此采用射线对电缆进行检测比较合适。针对以上问题,本课题设计了基于X射线电力电缆的在线检测系统,主要把交联聚乙烯多层电缆的偏心度和外径作为研究对象,通过研究射线检测方法原理,设计出稳定可靠的检测方案,最终通过软硬件的设计来实现电缆的在线检测功能。在射线检测原理方面,研究了射线的产生和光谱特性、射线与物质的作用过程以及不同的检测方式下的射线衰减规律,针对康普顿效应中会产生散射射线的特点选用了连续谱窄束射线检测方式,在检测方案设计方面,首先分析了检测系统的主要性能指标及其影响因素,根据检测方案受到各种影响因素作用情况采用点扫描检测方法,并且利用单片机和一些外围电路,结合数字信号处理技术将采集到的信号进行处理,最终得出想要测量的参数。经实验表明,该电缆在线检测系统无论在实时性、检测精度还是经济性上都达到了预期的要求。

关键词： 中低压   电力电缆   技术经济  

摘要： 近年来,我国在经济上得到了一定的发展,随之对于各种技术的要求也越来越高,为跟随时代的脚步,必需要使工业产品具有先进性,但是要求在其经济上使具有合理性的,一般状况下,这两种是处于一个相互制约的情况下,既是对立的但又有着统一的关系.为了使这两者之间的矛盾有效的处理,必须要进行技术经济分析,目前我国呈现出城市化趋势,对于中低压电力电缆的需求也在慢慢增加,因此,分析中低压电力电缆的技术经济是非常有必要的[1].

关键词： 电力电缆   有限元   温度场   传感器   在线监测  

摘要： 电缆内部绝缘的老化程度会对电缆的使用寿命造成很大的影响,而电力电缆内部的主绝缘材料的温度又直接影响电缆的老化程度。同时,电力电缆的载流量直接由电缆正常运行时内部主绝缘的温度决定。如果电缆运行时的温度过高,很可能是电缆已经处于过负荷运行或者内部已经发生缺陷。所以,如果能够实时掌握电力电缆的温度场数据,对保障电力电缆的稳定运行,打造坚强电网具有重要意义。本文首先详细介绍的单芯交联聚乙烯电缆的基本结构,并详细介绍了目前国内常见的电力电缆的敷设方式,比较了不同敷设方式散热的优缺点,为交联聚乙烯仿真建模提供了依据。针对电力电缆运行时的不同损耗进行了分析,作为仿真过程的热源。之后对涉及到的温度场仿真的传热学基础进行了介绍,包括热传导、热对流、热辐射三种基本传热原理,并对传热学的基本控制方程和边界条件进行了介绍。在温度场计算原理的基础上,本文利用有限元仿真软件COMSOL Multiphysics建立了10kV交联聚乙烯电缆模型,对电缆在不同敷设方式下的温度场进行了有限元仿真。通过仿真计算,可以对电缆群的温度场分布得到全面的了解。同时,也为后续的温度监测系统的传感器布置提供了依据和参考。最后,建立对电缆沟的温度监测系统,该系统采用高精度温度传感器,可以实时采集电缆沟内部的温度数据。针对现场的温度传感器,监测系统采用ZigBee模块实现了无线传输,可以远程接收电缆沟内部的温度数据,从而在远程实时监控和掌握电缆沟内的温度数据,了解电缆的运行状态。

关键词： 电力电缆隧道结构   常见病害分类   防治   策略  

摘要： 对于电力电缆隧道而言,隧道病害发生是难以避免的,尤其是运营阶段发生病害的情况最为严重,这些病害如果没有及时处理则会影响电力电缆的正常服务。因此,本文对电力隧道病害做出分类,并分析其成因,最后提出具体的防治方式,从而促进我国的电力电缆可以为人们提供更好地服务。

关键词： 10kV高压电力电缆   接地故障   查找技术   测试方法  

摘要： 10kV高压电力电缆敷设于地下,能够在错综复杂的城市管线网中,充分利用有限空间,优化分配配电线路,有效解决城市土地资源紧缺的问题.但是由于10kV高压电力电缆敷设的特殊性,一旦高压电力电缆接地发生故障,不仅增加了工作人员查找难度,长时间发展下去,还给高压电力电缆运行的稳定性带来不利影响.因此在高压电力电缆运行的过程中,采用何种有效查找技术,快速、准确查找电缆接地故障点,对确保高压电力电缆稳定运行具有重要意义.本文分析了高压电力电缆接地故障查找技术,以供参考借鉴.

关键词： 电力电缆   金属护层   交叉互联   智能检测   经济效益  

摘要： 本文通过比较传统交叉互联检测方法提出一种简易型交叉互联系统检测仪的研究,并对功能运作状况以及使用进行说明.通过现场模拟测试验证了仪器的准确性,分析推广使用检测仪器可以带来的经济效益.