为了更好地研究高温超导电缆在电力系统中的暂态过程,有必要研究高温超导电缆温升情况。从高温超导电缆的结构出发,分析了高温超导电缆的温度特性,建立了故障状态下高温超导电缆温度分布的数学计算模型,并通过MATLAB仿真软件对220kV高温超导电缆模型进行了仿真计算。结果表明高温超导电缆超导层与屏蔽层温度在系统发生三相短路时瞬间增大,但随着故障的解除而减小;超导层与屏蔽层电阻在瞬间增大之后会随温度的增大而增大。结果验证了所提出的电缆温度数学模型的可行性。
为及时发现电缆接头的故障隐患,研制了一种安装在冷缩绝缘管中间带铜环的光纤Bragg光栅(FBG)温度传感器,将其应用于3+1芯、额定电压为1kV、横截面积为25mm2的XLPE电缆冷缩中间接头的温度监测。当供电电压分别为5,15 kV时,加电40 min,有毛刺的中间接头因局部场强升高出现局部放电现象,比正常的中间接头温度分别高2.45,4.31℃。试验结果表明:该传感器能有效监测中间接头的温度,为中间接头是否健康运行提供依据。
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