基于小波特征量的瞬时性绝缘故障选线技术

介绍了利用瞬时性绝缘接地故障的选线来监测中压配电网绝缘状态的新思路。通过对瞬时绝缘接地故障的相位和频率进行分析,提出了基于小波包分解的小波特征频段选取方法,阐述了利用小波特征频段信号的暂态无功功率选线判据。最后搭建了瞬时性绝缘接地故障的仿真模型,仿真结果表明,该方法能够有效、可靠地选择出瞬时性绝缘故障线路。     

基于小波分析和遗传BP神经网络的配电网线路绝缘预警研究

配电网中的大部分接地故障是由绝缘劣化引起的,对暂时性单相接地故障数据进行处理和分类,有助于提高对配电网故障状况和线路绝缘的诊断能力,为此提出了配电网线路绝缘预警。采用了小波分析法对暂时性接地故障数据进行分析处理,提取相应的特征量;利用遗传优化反向传播(back propagation,BP)神经网络在预测方面的优越性,对绝缘劣化值(线路设备距离绝缘完全损坏的天数)进行预测;通过实例验证,表明了小波分析和遗传BP神经网络结合的可行性。将预测得出的绝缘劣化值与设定的阈值进行对比,说明了遗传BP神经网络在配电网线路绝缘预警方面的准确性。这种方法可以有效判断绝缘的劣化程度并及时预警,保障供电的连续性和可靠性。     

基于瞬时故障暂态量的配电网故障预警模型

配电网绝缘老化是一个逐渐演变的过程,配电网在发生永久故障前,时常产生大量的瞬时故障,而瞬时故障的发生又伴随着暂态量的出现。在故障发生前对故障进行预警对配电网的供电可靠性至关重要,据此提出一种配电网故障预警模型。该模型通过对母线零序电压的实时监测,在电压超过门槛值时,通过选线系统采用小波包算法进行相位分析选出绝缘老化馈线后,将数据送入预警系统进行分析计算,在馈线老化值超过预警值时发出告警信号,提示运行人员进行巡线检修。对实际工程数据进行验算表明,该模型能实时、有效地监测配电网馈线绝缘状态,达到预警的目的。     

配电网架空绝缘导线暂态载流能力计算与评估

城市配电网用电负荷快速增长和供电走廊稀缺会造成用电高峰时期部分配电网供电线路出现重载或过载现象,威胁电网运行安全。输电线路暂态载流能力实时计算与评估对于缓解当前城市配电网供电紧张的局面具有重要意义。基于架空绝缘导线等值热路模型、导线热平衡方程和导线暂态温升微分方程组,并考虑日照等外界热源条件和风、雨水等外界有利散热因素,提出了架空绝缘导线暂态载流能力评估方法。根据该计算模型重点分析了导线温升过程,计算了导线暂态载流量和安全运行时间。最后,基于架空绝缘导线的在线监测系统数据,评估了实际运行线路暂态载流能力。研究结果表明:现行运行规程规定的线路载流量限值过于保守,配电网架空导线具有很大的供电潜力。     

基于开关振荡的驱动电机匝绝缘故障诊断

绝缘失效会引起电机匝间、相地和对地故障，轻则造成设备停机，重则危害人身安全，产生灾难性的后果。为了在匝绝缘劣化的早期能够对劣化状态进行在线灵敏监测，提出一种基于开关振荡的多频率特征逆变器驱动电机匝绝缘故障诊断的新方法。首先，利用高频电压传感器和高频电流传感器对信号进行提取；然后，判断是否为开关暂态过程，如果是，则提取开关瞬态下的电流幅值峰值，利用带通滤波器对信号进行多频带处理，并计算一个周期下的电流幅值峰值点的平均值，根据结果选出绝缘故障敏感频率；最后，做出不同工况下的开关瞬态下电流峰值点均值图及开关事件下电流幅值的散点图。根据实验结果可知，当绝缘发生劣化，可通过多频率特征下的开关振荡电流信号对匝绝缘进行故障诊断。     

银川东750kV变电站的电容型设备绝缘状态在线监测

为了保证银川东750 kV变电站电气设备安全、稳定运行,采用了先进的信号及测量技术、相位测量基准获取技术,建立了电气设备绝缘状态在线监测系统。实现了对750 kV主变压器套管及主变压器高、中压两侧CVT的在线监测。运行结果表明:在线监测系统各项指标达到了对电容型设备绝缘状态进行实时监测的技术要求。     

中压开关设备对固体绝缘件局部放电量要求探讨

分析中压开关设备固体绝缘局部放电产生的原因、危害,对中压配电网的中性点接地方式进行了描述和分析,得出中压开关设备固体绝缘局部放电量与配电网中性点接地方式相关关系。     

10kV全绝缘OPPC接头盒的研制及工程应用

光纤复合架空相线(OPPC)集输电、通信功能于一体,自2005年在广东深圳老虎坑电厂10 kV线路得到应用,近几年不断为电力客户所接受,成为城域配电网应用的新宠。由于城域配电网架空线路具有电力通道空间狭小、易遭树木覆盖、建筑物密集等特点,为保障安全,部分线路必须做到全线绝缘,其技术难点在于OPPC接头盒的整体绝缘。文章通过分析全绝缘线路安全需求,以及实现全绝缘OPPC光纤接续引出的需求,介绍了全绝缘OPPC接头盒的研制过程及其在工程应用上的实例,为实现全绝缘OPPC线路在城域配电网中的应用积累了经验。     

配电网架空线路绝缘包覆机器人设计

配电网架空线路高度低,导线表面和绞线缝隙间易积聚污垢杂物,容易引发意外跳闸等事故。为提高安全性,对配电网架空线路进行绝缘化改造势在必行。对配电网架空线路绝缘包覆技术进行研究,设计了一种架空线路绝缘包覆机器人。构建基于地面站系统的图传遥操作控制模型,实现对架空线路裸导线自主、均匀包覆功能。对绝缘包覆机器人整体结构和控制系统的设计进行介绍,并通过试验证明,针对8~24 mm导线线径,机器人以3 m/min速度实施包覆作业,绝缘涂层厚度可稳定在2.5~3 mm之间,能够均匀包覆导线,且未出现流挂现象。架空线路绝缘包覆机器人可为配电网架空线路的绝缘化提供可靠的解决方案。     

油纸绝缘气隙放电发展能量熵特征研究

油纸绝缘是变压器绝缘系统的重要结构之一,气隙放电是油纸绝缘局部放电的主要形式;研究气隙放电及其发展过程的特征信息,对于及时了解绝缘劣化状态和发现潜伏性故障具有重要意义。通过模拟实际变压器运行环境,建立气隙放电模型,根据油纸绝缘不同劣化状态的变化对局部放电能量分布造成的突变影响,构建了以不同频带能量分布为基础的能量熵模型,提出将能量熵作为气隙放电发展的新特征量,每次能量熵的"阶跃"变化分别对应油纸绝缘不同劣化状态的转换,通过试验验证了其有效性,为探索新的特征参量揭示油纸绝缘气隙放电的发展特性提出了新的思路。     

XLPE电缆局部放电在线监测系统的研制

局部放电检测是判断XLPE电力电缆绝缘状况的重要手段。设计并开发了一套用于中压XLPE电缆的局部放电在线监测系统,详细阐述了其工作原理、硬件组成、软件设计及实现方案。通过监测XLPE电缆屏蔽层接地线中的高频电流信号,来分析评估XLPE电缆的绝缘状况。现场运行结果显示,系统稳定可靠,能满足整个变电站中压XLPE电缆绝缘监测的需要。     

含直流断路器的柔直配电网过电压与绝缘配合

随着分布式能源的不断应用与普及,直流配电必将成为未来配用电系统的主流形式。作为一种新型的配电系统,柔直配电的过电压与绝缘配合亟须进一步研究和完善,中压直流断路器的加入也导致了系统的操作过电压暂态特性发生了根本变化,须对含直流断路器的柔直配电网操作过电压分布特性及绝缘配合展开分析。首先,构建了±10 kV环网型柔直配电网的电磁暂态仿真模型,设计了基于含直流断路器的保护动作方案;其次,基于保护动作方案,对±10 kV环网型柔性直流配电系统进行操作过电压的仿真分析,得到其幅值的水平空间分布特性和关键位置最大过电压的决定性工况,并提出±10 kV环网型柔性直流配电系统的绝缘配合方案;最后,对直流断路器动作影响下直流电缆护套的暂态感应过电压展开仿真分析。研究表明,直流断路器的加入提高了直流配电网的可靠性和灵活性,避雷器和电缆金属护层保护器的布置方案也得到进一步的优化,对环网型柔直配电网的绝缘配合方案设计有较大意义。     

小电流接地故障暂态监测新技术

介绍了小电流接地故障暂态信号频域特征，基于暂态零序电流特征频段(SFB)分量幅值、极性和无功功率流向关系的故障线路选择算法，以及在此基础上研制的XJ-100小电流接地故障选线及监测系统。该系统结构合理、功能完善，检测灵敏度、可靠性高，不受消弧线圈、不稳定电弧影响，可适用于配网自动化系统和变电站综合自动化系统，并可利用瞬时接地故障信息对线路绝缘监测提出预警。     

主绝缘劣化对变频电机宽频开关振荡特性的影响

为研究主绝缘劣化对变频电机开关瞬态宽频振荡特性的影响,建立了计及功率器件开关暂态过程和主绝缘状态的变频调速系统宽频域模型,分析了宽频开关振荡电流的主导模态及其传导路径,探索主绝缘电容变化对开关振荡电流幅频响应特征的作用规律。仿真和实验结果表明：开关振荡电流主要包含高频差模、高频共模和中频共模3个主导模态分量。开关振荡中频共模分量电流可以渗透进电机绕组内部,其幅频响应特征与主绝缘电容参量有关：共模串联谐振频率随主绝缘电容增加而减小,靠近串联谐振点的幅值特征随主绝缘电容增加而增加,从而为变频电机绝缘在线状态监测提供了一种新的思路。     

基于IEC 61850的配网成套开关状态监测系统研制

为提高配网自动化资产管理水平,针对配网成套开关,研制出一种基于IEC 61850的状态监测系统。系统由就地传感器网络、状态监测IED(智能电子设备Intelligent Electronic Device,以下简称IED)、状态监测诊断系统组成,对配电成套开关设备的机械特性、热特性、绝缘特性进行监测、分析和诊断。状态监测系统遵循IEC 61850第二版状态监测逻辑节点建模,对内、对外通信采用IEC 61850标准通信服务,做到与配网自动化系统无缝结合,可与配电自动化终端(Distribution Terminal Unit,DTU)、配网自动化信息互动。实际工程应用效果表明,监测系统是有效和实用的,可对配网设备提出维护建议,极大减轻维护人员的负担,为配网馈线自动化、自愈功能提供一次设备状态信息,从而加快智能配电网建设。     

基于地理信息系统构建电气设备在线状态信息系统的方法

设备管理／地理信息和系统（FM／GIS）目前主要应用在离线的配电管理系统,还未包含35－220kV电气设备绝缘运行状态的特征量。如何合理有效地组织大量的电气设备实时状态信息,从而实现对名种电气设备在线监测信息的有效管理,是电力系统亟待解决的一个问题。作者采用GIS空间拓扑数据模型来解决变电站内部设备的动态拓扑分析问题,并提出一种将FM／GIS与电气设备绝缘在线监测系统进行集成的方法,用实例说明了构造该实时状态信息系统的方法和步骤。应用表明,该方法能全面地反映电力系统及设备的运行状态,可大大减少突发故障造成的损失,能适应电力系统现代化管理的需要;并指出,FM／GIS发展的方向是集成GIS与电气设备绝缘在线监测系统,以此形成全新的电气设备绝缘在线监测实时信息系统。     

过电压监测技术与设备绝缘状态研究分析

针对电力系统的暂态过电压产生的危害问题,提出了开展暂态过电压监测的重要性,在此基础上设计了一种暂态过电压监测装置,长期挂网运行证明,该装置工作稳定、可靠.通过暂态过电压的在线监测,基于绝缘配合与设备绝缘状态的关系,综合分析变电设备的绝缘工作状况.预测变电设备的绝缘状态,提出对变电设备进行预防性检修与预知性维护工作的依据.     

附加电阻测量电网绝缘阻抗的新方法

针对现有电网绝缘阻抗测量方法不能准确地检测区分电网阻抗中的对地绝缘电阻和对地电容的问题,提出了附加电阻测量电网绝缘阻抗新方法的原理,给出了对地绝缘电阻和对地电容的计算公式;利用Matlab仿真试验证明了测量方法的正确性。该方法在电网某一相附加适当的接地电阻后,检测零序分量,测量出电网的对地绝缘电阻和对地电容。该原理方法准确、易实现、适用性广,可用于不同的小电流接地系统。基于此方法,利用微机很容易实现电网绝缘阻抗测量的智能化。     

10kV电力电缆绝缘在线监测的一种新方法

在简述现有的电力电缆绝缘监测方法的基础上,提出了一种基于模型参数识别的电力电缆绝缘在线监测的新方法,对10 kV电力电缆每条线路的每一相分别建立数学模型,基于模型参数识别方法建立以线路参数为未知量的微分方程,利用实时采集到的电压、电流求解最小二乘意义下的模型参数估计值,依据得到的电缆线路对地绝缘电阻值,从而判断电缆的绝缘水平。经EMTP仿真结果验证,该方法正确、可靠,并且可以和馈线保护合为一体,满足自动化的要求。