Suzhou Electric Appliance Research Institute
期刊號(hào)： CN32-1800/TM| ISSN1007-3175

Article retrieval

文章檢索

首頁(yè) >> 文章檢索 >> 往年索引

基于場(chǎng)路結(jié)合的電力電纜發(fā)熱故障分析

來(lái)源：電工電氣發(fā)布時(shí)間：2021-10-21 13:21 瀏覽次數(shù)：438

基于場(chǎng)路結(jié)合的電力電纜發(fā)熱故障分析

劉守豹1，侯玉成1，徐鉻2，方圓1，童理1，韋昌偉1
(1 大唐水電科學(xué)技術(shù)研究院有限公司，廣西 南寧 530007；
2 中國(guó)長(zhǎng)江電力股份有限公司 技術(shù)研究中心，湖北 宜昌 443000)
 
    摘 要：電力電纜的發(fā)熱是制約其通流容量并影響絕緣老化的重要因素。針對(duì)某水電廠電纜發(fā)熱導(dǎo)致的外絕緣層熔化故障，采用場(chǎng)路結(jié)合方法對(duì)電纜發(fā)熱原因進(jìn)行了計(jì)算，利用電磁暫態(tài)分析軟件 ATPEMTP 建立電纜的路分析模型，提取電纜纜芯、屏蔽層和鎧裝電流的幅值和相位；利用有限元分析軟件建立渦流場(chǎng)分析模型，對(duì)電纜不同布置情況下的各個(gè)導(dǎo)電層電流密度、熱能密度進(jìn)行計(jì)算。通過(guò)分析得到了不同布置方式下電纜發(fā)熱量及發(fā)熱點(diǎn)位的分布情況，并對(duì)電纜發(fā)熱損壞原因進(jìn)行了說(shuō)明。
    關(guān)鍵詞：電力電纜；場(chǎng)路結(jié)合；電磁暫態(tài)；有限元分析
    中圖分類號(hào)：TM247     文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B     文章編號(hào)：1007-3175(2021)10-0027-04
 
Fault Analysis of Power Cable Heating Based on Field-Circuit Combination
 
LIU Shou-bao1, HOU Yu-cheng1, XU Ge2, FANG Yuan1, TONG Li1, WEI Chang-wei1
（1 Datang Hydropower Science & Technology Research Institute Co., Ltd, Nanning 530007, China;
2 Technology & Research Center, China Yangtze Power Co., Ltd, Yichang 443000, China）
 
    Abstract: The heating of the power cable is a significant factor that restricts its current capacity and affects insulation aging.For solving the melting fault of the external insulation layer in a hydropower station, this paper uses the field-circuit method to calculate the causes of the electric cable over-heating.The electromagnetic transient analysis software ATP-EMTP is used to establish the cable path analysis model and extract the amplitude and phase of the cable core, shielding layer, and armored current. By using finite element analysis software, this study designed an eddy current field analysis model. This model calculated the current density and thermal energy density of each conductive layer under different cable layouts.After analysis, this paper collected the distribution of the calorific value and heating points of the cables under different layouts. This work also explained the heating damage of the wire way.
    Key words: power cable; field-circuit combination; electromagnetic transient; finite element analysis
 
參考文獻(xiàn)
[1] 張振鵬，金建偉，劉驥，等.XLPE 電纜的熱-振動(dòng)聯(lián)合老化試驗(yàn)測(cè)試與分析[J] . 高電壓技術(shù)，2018，44(11) ：3707-3712.
[2] 郭金明，覃秀君，李婧. 電纜溫升對(duì) PDC 法檢測(cè)水樹(shù)老化電纜結(jié)果的影響[J] . 絕緣材料，2018，51(10) ：57-61.
[3] 曹俊平，劉黎，黃肖為，等. 高壓電纜接頭界面氣隙缺陷模擬及狀態(tài)特征量分析[J] . 絕緣材料，2019，52(2) ：87-93.
[4] 林斌. 高壓電力電纜故障查找預(yù)定位方法探討[J].電工技術(shù)，2018(24) ：149-151.
[5] 黃鋒，李婧. 基于內(nèi)點(diǎn)法的高壓電纜載流量?jī)?yōu)化研究[J]. 電工材料，2018(6) ：25-28.
[6] 尹毅，吳建東，胡嘉磊，等. 直流電纜主絕緣與屏蔽層界面形貌對(duì)電場(chǎng)畸變的仿真研究[J] . 電氣工程學(xué)報(bào)，2018，13(11) ：30-36.
[7] 劉海龍，張建飛，譚湘海，等.35 kV 電纜終端局部發(fā)熱解體分析及缺陷發(fā)展過(guò)程推演[J] . 電工技術(shù)，2017(7) ：97-98.
[8] 程帆，曾浩松. 電纜終端異常發(fā)熱案例分析[J] .電氣技術(shù)，2015(11) ：122-124.
[9] 劉剛，王鵬宇，毛健琨，等. 高壓電纜接頭溫度場(chǎng)分布的仿真計(jì)算[J]. 高電壓技術(shù)，2018，44(11) ：3688-3698.
[10] 唐科，文武，阮江軍，等. 基于有限元法的單芯電纜溫度場(chǎng)仿真研究[J] . 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)( 工學(xué)版)，2018，51(9) ：811-816.
[11] 樂(lè)彥杰，汪洋，鄭新龍，等. 交聯(lián)聚乙烯與浸漬紙絕緣直流電纜接頭電場(chǎng)分布[J] . 電機(jī)與控制學(xué)報(bào)，2019，23(2) ：75-86.
[12] 陳培星，王詩(shī)航，陳錚錚，等. 納米 TiO2 對(duì)直流電纜用 XLPE 介電性能的影響[J] . 高電壓技術(shù)，2018，44(12) ：3848-3856.
[13] 呂鴻，馬佳煒，楊賢，等. 熱老化對(duì) 220 kV 硅橡膠電纜接頭絕緣材料介電性能的影響[J] . 絕緣材料，2019，52(2) ：47-51.
[14] 方玉群，徐飛明，金德軍，等.110 kV 電纜在典型敷設(shè)條件下的溫升特性試驗(yàn)研究[J] . 電工技術(shù)，2018(19) ：148-151.
[15] 鄭文堅(jiān). 空氣敷設(shè)電纜熱-流耦合場(chǎng)仿真及其參數(shù)研究[D]. 廣州：華南理工大學(xué)，2018.
[16] 阮羚，趙艾萱，鄧丹，等. 三芯電纜不平衡電流對(duì)溫度分布的影響[J] . 高電壓技術(shù)，2018，44(8) ：2704-2709.