基于多尺度纹理特征的EPR电缆终端故障诊断方法

高速铁路列车中乙丙橡胶(EPR)电缆终端常因制作过程中操作不当而导致出现多种缺陷,造成终端局部放电甚至击穿的现象,对检测到的局部放电信号进行准确分类仍然是亟待解决的难题。分别制作了含尖端、环切划伤、金属微粒、气隙4种典型缺陷的终端试样,通过试验记录了各类试样的放电谱图信息。基于试验得到的局部放电谱图库,提出通过图像金字塔理论,构建多尺度局部放电谱图空间,并从中提取1阶纹理统计量、2阶纹理统计量及高阶纹理统计量作为缺陷类型识别的特征参量。同时,结合随机森林算法,基于gini指数完成了特征空间寻优工作,实现了对缺陷类型的正确分类。结果表明：通过随机森林算法,多尺度纹理特征的模型误差率和分类准确率明显优于单尺度纹理特征,能较好地对终端典型缺陷进行分类;同时,由于气隙缺陷和划伤缺陷的放电机理存在相似性,二者缺陷处的局部放电特征同样存在相似现象,因此气隙缺陷和划伤缺陷的分类较易出现误差,导致其识别率偏低,还需针对其图像特征参数和识别算法继续开展研究。     

变压器油纸绝缘系统低频介电参数方程

油纸绝缘系统频域介电谱的低频部分更有利于诊断、评估绝缘系统的老化状态与水分含量,为了将频域介电响应法更好地应用到工程中,针对变压器油纸绝缘系统低频激励下的介电响应进行了研究。首先分析了绝缘电介质(油隙、油浸纸)在低频激励下的电极极化过程,进而提出以电导率、离子迁移率等为参量的绝缘电介质的介电参数方程;然后基于变压器油纸绝缘系统的XY几何等效模型,构建变压器油纸绝缘系统低频介电参数方程;最后通过试验对所构建的介电参数方程进行验证。研究结果表明:油纸绝缘系统介电参数计算值与试验值相符合,建立的介电参数方程能够有效地表征变压器油纸绝缘系统频域介电响应低频部分的介电参数。     

先进的生产测井和成像测井在高油气比水平井上的综合应用

由于井筒长期处于波动、复杂的多相流状态,所以在高油气比水平井中进行生产测井十分困难.要了解井性能、储层动态及特性,准确确定气体进入点至关重要.如果可能,计划采取封堵补救措施.本文概述了高油气比水平井中由于气体进入而使原油产量大大下降的实例.采用综合生产测井仪探测出气体进入点并且确定流体剖面.     

渗透率预测和储层评价技术在高度各向异性储层——Kuparuk River油田C层的应用

位于阿拉斯加北坡的Kuparuk River油田是北美最大的油气聚集区.近三分之一的地质储量存在于C储层中,它属于生物扰动和复杂成岩储层.菱铁矿含量变化范围大,导致渗透率、孔隙度和毛管压力在1 ft范围内变化较大.只要考虑了黏土、菱铁矿和海绿石含量以及岩心的非均匀性,由测井曲线评价该层的矿物成分、孔隙度和含水饱和度就变得相对简单.由于孔隙度-渗透率曲线极其发散,渗透率的计算极为困难.由孔隙度测井曲线得到的渗透率-孔隙度变换的可信度差,因为它与岩心数据的分散性不符.近来,储层描述需要重新评价渗透率模型,这需要所预测的参数能够以简单的方式被粗化,以用于地质细胞模型.研究的预测渗透率的新方法,其核心是从岩性密度(RHOB)曲线和岩相构成的子空间随机选取岩心体积密度.在每半英尺的深度范围内,随机重复选取岩心密度直到给定窗长范围内的平均值与RHOB曲线的差异小于预先的设定值(通常为0.05 g/cm 3).对应于密度的孔隙度和渗透率被作为每个深度的最终值.该方法以每半英尺深度为尺度,重现了岩心渗透率和孔隙度的统计分布.我们将测量深度转换为标准的真垂直深度,并将尺度增量由0.5 ft增加到1 ft和2 ft.对于基于井-井对比的岩心数据,粗化的渗透率与地层系数$kH$匹配,它还与从数口井中最大流量得到的$kH$相匹配.假定这种匹配与其他渗透率测量方法相一致,就可认为粗化的渗透率适用于地质细胞模型.     

纳米改性变压器油-纸复合绝缘频率响应特性

为寻求提高变压器油纸复合绝缘特性可能途径,开展了纳米改性变压器油-纸复合绝缘频率响应特性研究。利用电介质频率响应法,对比测试了添加纳米改性前后油纸复合绝缘不同微水含量、在不同温度条件下,10^-4～10^-6Hz范围频率响应;建立基于Cole-Cole函数的弛豫模型分析实验结果,并通过最小二乘法拟合得到弛豫模型参数;分析小同微水含量及温度条件下添加纳米粒子对弛豫参数的影响。结果表明：所建立的弛豫模型能较好地反映油纸复合绝缘频率响应特性,弛豫模型参数能反映油纸复合绝缘状态的变化规律;添加纳米粒子引入了新弛豫机制,在低频及高频段,降低了油纸复合绝缘的介质损耗,在0．1～100Hz频率范围内却增大了其介质损耗,且随着温度升高及微水含量增加,影响越显著。     

基于加权模糊度时间序列分析的大型变压器故障预报

分析了变压器油中溶解气体特性及其与故障的对应情况,确定了故障现象模糊集合和故障种类标准模型库(模糊集),根据现象子集对每个故障模型进行划分,形成多个模糊向量集合族;收集了大量故障变压器的历史数据,并用数理统计方法估算故障隶属度函数的参数;采用时间序列灰色预测法估计某时间内各故障隶属度及其发展趋势,对阈值原则进行改进,并根据改进后的阈值原则推断可能发生故障的种类及其发展趋势.最后,用实例验证了该方法的有效性.     

应用极化/去极化电流法评估变压器油纸绝缘水分含量

时域介质响应法作为评估变压器绝缘状态的新方法,目前尚无公认的时域特征量能很好地表征油纸绝缘的极化特性。基于极化/去极化电流法提出了新的时域介质响应法的特征量--极化电导率,建立了时域电导模型。搭建了油纸绝缘极化电导率的实验平台,测试了不同温度和水分条件下油纸绝缘的极化电导率并应用最小二乘法对时域电导模型参数进行了拟合。实验结果表明:极化电导率随温度和水分的增加而增大,时域电导模型能较好地反映油纸绝缘在不同温度和水分条件下的极化特性。根据时域电导模型参数直流电导率提出了评估油纸绝缘水分含量的方法并进行了验证,为诊断变压器油纸绝缘水分含量提供了有益参考。     

基于硅氧烷的XLPE电缆水树修复方法研究

交联聚乙烯(crosslinked polyethylene,XLPE)绝缘电力电缆在经过长时间运行后会发生水树老化,降低电缆绝缘强度,威胁电力系统的安全稳定运行。笔者设计了一套XLPE电缆绝缘水树修复装置,利用硅氧烷修复液对电缆试样进行了修复工作,详细介绍了修复过程并深入分析了修复机理。然后仿真对比了修复前后不同类型水树区域的电场变化,测试了修复后电缆介质损耗角正切与绝缘电阻的变化趋势,接着对电缆进行了加速水树老化实验,利用光学显微镜观察老化后XLPE绝缘中的水树生长情况。研究表明:修复液与水能快速反应产生聚合物填充水树孔隙,逐步提升电缆整体绝缘性能;生成物的介电性能与XLPE接近,能显著改善水树区域特别是尖端的电场,抑制水树的进一步生长,有效延长电缆使用寿命。