交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜的生產(chǎn)畢業(yè)論文-資料下載頁

　　

【正文】 ，如果發(fā)現(xiàn)電壓表或電流表有不規(guī)則較大幅度擺動，或電流急劇增大，或調(diào)壓器上升、電流表增大，但高壓電壓指示不變或有下降趨勢，除設備原因外，應視電纜交流耐壓試驗不合格。實際中，交流耐壓試驗合格的部分電力電纜，仍然存在電纜的絕緣電阻特別小的情況。因此，僅憑交流耐壓試驗的結果判定電纜的好壞或能否投入運行，值得商榷。 電纜局部放電的檢測電纜局部放電測量方式是一種提供更多電纜狀況信息及特定的老化狀態(tài)的方法，只能作為電纜耐壓試驗的重要補充，而不能替代，也屬于非破壞性試驗。當電纜絕緣內(nèi)部發(fā)生局部放電時，在放電點將發(fā)生許多物理現(xiàn)象，如電的現(xiàn)象有電脈沖及其反射、電磁波、介質(zhì)損耗增大等，非電的現(xiàn)象有聲、紅外、光、熱、化學變化等，因此在檢測方法上大致也分為電測量法和非電測量法兩大類。（1） 電測量法電測量也叫脈沖電流法，只要測定的物理量為：，用微庫（pC）來表示；。局部放電測量的基本測試回路有三種，如圖57所示。圖57 局部放電測量的基本測試回路（a） 測量阻抗與耦合電容串聯(lián)；（b）測量阻抗與試品并聯(lián)；（c）平衡回路圖中，U為交流試驗電源，Z為電源濾波器，其作用是組織高壓電源方面來的干擾和高壓電源的放電脈沖浸入測試回路，為耦合電容，為電纜等效電容，/越大，測量靈敏度越高，一般的=1000~1500pF，為測量阻抗，是連接被試電纜與儀器的關鍵部件，其作用是保證高脈沖信號的靈敏度，并對試驗電壓進行濾除，通常有R、RC、RLC三種形式。測量阻抗等效電路見圖58所示。圖57中D為局放測量儀器，應用最廣泛的是示波器，但隨著計算機技術的法陣，出現(xiàn)許多數(shù)字化多功能專用局放測量儀、除具有對放電量、放電次數(shù)、放電能量的測試外，還具有給出電量和相位、放電量和放電次數(shù)等各種圖譜，報告打印、放電電源定位、系統(tǒng)自檢等功能。以上所述的局部放電測量方法在現(xiàn)場應用時，由于受到各種干擾以及儀器檢測靈敏度等因素的影響，效果不是很理想。圖58 測量阻抗等效電路（a）、并聯(lián)電路；（b）、并聯(lián)電路目前應用較多的一種方法是，在高壓和超高壓電纜上定向檢測電纜的接頭或重要部位的局放量。通過在已知電纜接頭處或重要部位事先安裝好專用傳感器，然后通過專用局放測量儀在裝有專用傳感器的電纜部位上測量電纜的局放量，可測量強度約1pC的局放量。測量在電纜運行狀態(tài)下或停電狀態(tài)加施電壓下隨時進行。專用傳感器有電感式和電容式兩種形式。電感式傳感器的有點是可以補裝在已敷設好的電纜上，電容式傳感器可以全部集成在電纜附件上，費用較低。（2） 非電測量法對于電力電纜非電測量法常用方法是聲測法。該法是一種定性的測量方法，通常采用聲磁同步的原理，可以有效地確定局部放電的位置。這種方法比較適合電纜現(xiàn)場，特別是電纜特定位置的局部測試[11]。千萬不要刪除行尾的分節(jié)符，此行不會被打印。“結論”以前的所有正文內(nèi)容都要編寫在此行之前。 53 結論本文從YJY2226/35kV 3240mm2中壓交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜的結構出發(fā)到電纜的各部分選材、尺寸設計、生產(chǎn)工藝及生產(chǎn)中的注意事項，都嚴格按照國家標準進行。本文的設計題目雖然很普通，但35kV電力電纜仍然會以重要的角色出現(xiàn)在電纜行業(yè)。在對該型號的電力電纜設計過程中，得到以下結論：1）電纜質(zhì)量的好壞很大程度上取決于電纜材料的選擇，因此在電纜的材料選擇，要完全按照國家標準進行選材；2）生產(chǎn)工藝同樣決定了電纜質(zhì)量的好壞，因此在保證電纜材料的合格下應嚴格按照生產(chǎn)工藝進行生產(chǎn)；3）電纜生產(chǎn)后的出廠檢驗同樣要求按照國家標準進行。為了做出合格的產(chǎn)品，我們的工藝技術要不斷完善，人員素質(zhì)要不斷提高，只有把二者有力的結合起來，產(chǎn)品才能更上一層樓，才能在市場的大潮中占一席之地。致謝感謝XXXXXX公司給我提供到貴公司參加實習和畢業(yè)設計的機會，……！參考文獻1 黃崇祺,，2004，33（11）：1~92 曾燁,，2004，24（5）：3~53 ，1998：28~934 5 ，2006：916 ，1991：1367 ，2001：438 ，1994：969 ： 機械工業(yè)出版社，2001：385~42310 邱昌容,： 機械工業(yè)出版社，2008：3~2411 ，2007：71~7912 ，2003：50~7413 ，2009：88~12514 ，2007：15~42 附錄關于35kV電力電纜內(nèi)部絕緣的設計及其調(diào)整摘要在為消費者提供高安全性和可靠性的電力系統(tǒng)中，電力電纜接頭的質(zhì)量起著至關重要的作用，到目前為止35kV預制電纜接頭是很受歡迎的產(chǎn)品，因此其內(nèi)部絕緣設計的基本原則、電場分布、介質(zhì)協(xié)調(diào)是本文在細節(jié)，特別是為代表的基礎上，運用有限元方法對骨骼結構的應力錐型材，修改并編制了相應的計算程序，同時對有用的結果進行了討論。關鍵詞：電纜接頭、應力錐、有限元介紹電纜附件是電力系統(tǒng)中的重要組成部分，在使電力系統(tǒng)發(fā)生癱瘓的眾多因素中，他們的破壞率甚至可高達70%[1]。也就是說在電力系統(tǒng)中，電纜附件在保證提供高質(zhì)量的電力過程中發(fā)揮著至關重要的作用，同時對于工程師來說，設計科學的絕緣結構，為使用者提供高質(zhì)量的電能更是一個關鍵的任務[2]。到目前為止，預制電纜接頭應用于35kV及以下等級中，已經(jīng)逐漸發(fā)展成一種趨勢。這些類型的結構具有突出的優(yōu)點，應力錐插入絕緣接頭。總的來說，這類產(chǎn)品在保證高質(zhì)量的電氣性能及長久的使用方面更加靈活，同時安裝方便。由于接頭的復雜結構，使對于電場分布的分析產(chǎn)生一定的困難，利用數(shù)值分析方法能夠促進進而更好的理解電場的分布規(guī)律，同時還可以找到一個優(yōu)化絕緣結構的方法，很明顯，這是很重要的并且具有重要實際意義的。在本文中，作者詳細的闡述了骨骼結構設計、有限元法、應力錐領域，同時對應用于35kV的電纜接頭進行了數(shù)值計算。電纜接頭的內(nèi)部結構35kV預制電纜接頭的內(nèi)部絕緣設計包括應力錐的設計和電場分布的修改，其主要目的是獲得合理的結構，保證其使用壽命，35kV預制電纜接頭如圖1所示：圖1 35kV預制電纜接頭的絕緣結構1交聯(lián)聚乙烯；2應力錐；3硅橡膠；4傘裙；5屏蔽帽應力錐的設計顧名思義，應力錐是一種坐落于強烈地區(qū)的領域，這些領域?qū)p少或被轉載,應力錐的數(shù)值可以按下列公式計算： （1） 和是應力錐的坐標軸，是測試電壓，是電場在錐外表面的切線向量，是電纜屏蔽層的外半徑，是電纜絕緣層的外半徑。錐形長度計算表達式： （2） 是補充絕緣的半徑。絕緣要求 35kV電纜接頭的電場分布，以下幾點應小于其允許值：1）在應力錐與聚乙烯之間的電場強度不僅要均勻，同時要小于其預定值；2），避免局部集中，然后找出最小曲率的應力錐點；3）在錐表面的電場梯度應在直線以下，? /mm。上述要求提出了消費者和廠家根據(jù)技術規(guī)范和現(xiàn)場條件修改預制電纜接頭[4]。預制電纜接頭的絕緣調(diào)整關于絕緣的調(diào)整問題，即可運用該檢測方法又可以利用數(shù)值計算方法。前者可能會浪費一些成本和花費較長的時間，因為這種檢測方法需要與測試模型相同的產(chǎn)品原型[5]。后者由于利用數(shù)學方法和計算機設備而較為方便，實際上，絕緣調(diào)整問題可以檢查電場分布是否合乎邏輯。一般來說，有限差分法、有限元法、邊界元法是倍廣泛接受的三種分析電場數(shù)值的方法，然而有限元法（FEM）比其他方法更有優(yōu)勢，所以作者采用有限元法對預制電纜接頭進行絕緣調(diào)整。數(shù)學模型根據(jù)預制電纜接頭的絕緣結構及配置，其電纜物理詳圖如圖2所示：圖2 35kV預制電纜接頭的物理樣機1交聯(lián)聚乙烯；2應力錐；3硅橡膠；4傘裙；5屏蔽帽總而言之，它是一種同軸對稱配置，以為= 0的指控,即沒有空間中存在和不存在的絕緣間的界面極性不同的控告,然后將原型電介質(zhì)如下微分方程為代表的邊界條件下,滿足相關圓柱坐標：， （3） 由于同軸對稱配置，公式[3]是描述35kV預制電纜接頭的數(shù)學模型，其計算區(qū)域如圖3所示。在這里，和分別表示：紐曼狄利克雷邊界條件，不同邊界條件和界面的電介質(zhì)，然后表示外法向，表示計算區(qū)域[7][8]。圖3 35kV預制電纜接頭的數(shù)學模型 空氣介電常數(shù)，硅橡膠介電常數(shù)；交聯(lián)聚乙烯介電常數(shù)，直線和應力錐的邊界屬于狄利克雷條件，其他的都屬于諾伊曼條件。有限元數(shù)值分析的電場基于變分原理，由公式（3）通過變換轉換成較為嚴謹?shù)墓荆?）： （4）很明顯，這是一個有條件的變化問題，利用有限元方法求解公式(4)是非常容易的，而且基本程序如下：首先計算區(qū)域分為若干個小的四邊形區(qū)域，也就是所謂的元素細分和插值方法；其次，計算每個四邊形上的變化量；最后，計算所有四邊形的變化量。它必須表明，紐曼條件和電介質(zhì)邊界屬于自然邊界條件，而且他們是自動滿足的。然而，設計需要兩類不同的邊界。為獲得高精確的區(qū)域分析、擁有被采用的四邊形等有限元素而被劃分成計算區(qū)域，該地區(qū)劃分和計算公式如圖4和圖5所示：圖4 細分原理計算區(qū)域圖5有限元分析的計算程序圖結論，運用有限元法獲得的電勢分布的計算區(qū)域如圖6所示：圖6 電勢分布的計算地區(qū)電氣工程師更關心的是幾個電場分布中的重要位置，當進行絕緣調(diào)整時如圖7所示，計算值如表1所示：圖7 應力錐關鍵部位示意圖表1：應力錐關鍵部位的電場區(qū)域值（）位置1234計算結果表明,應力錐不僅提高了電氣分布，而且能夠優(yōu)化絕緣結構。 / / mm之間，他們都要小于應力錐的尾值和聚乙烯的表面值。最重要的是，界面電場是絕對的，但他們應比設計標準和生產(chǎn)標準值小。實際上，精心設計的弧線形狀的應力錐，要嚴格保持平滑過渡，使其不受電場集中的影響。根據(jù)公式(1)和(2)，設計者就可以很容易地獲得應力錐的尺寸和側面。然而，對于設計者來說，在圖形中迅速的電場分布情況，使之更方便的進行結構修改，在時間上確保設計符合設計準則和用戶的要求，雖然會使工作變得很麻煩，但這仍然是很重要的。感謝感謝Finie和Elsibe教授在我的研究工作中給了我很大的建議，同時要感謝Theresa Joubert39。s女士對我工作和生活的關懷照顧。參考[1] Ying Qiliang，先進的交聯(lián)聚乙烯電纜附件和超高壓電力電纜線芯，2002，44（1）：311[2] ， and ，交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜的制作，國立臺灣科技大學，第94卷，12581263頁(1995)[3] Shang tao，Shi Duanwei，工程觀察和Matlab實現(xiàn)，武漢大學出版社，2002[4] 絕緣導體委員會的論文，電力工程委員會。IEEE std481990。IEEE標準對高壓交流電纜的測試程序和要求。1990年Terminations。[5] ，，UV電纜交聯(lián)聚乙烯的發(fā)展，CIGRE，2101（1994）[6] Sctochniol A，電磁問題的有限元方法的轉換(J)，IEEE MAG，1992，28（2）：16791681[7] S .Boggs，空間電荷的理性思考，IEEE電氣絕緣材料雜志，第20卷，第4期，22 27頁(2004)。[8] ，電場的數(shù)值分析，2007