单相XLPE海底电缆中局放超声信号径向传播过程的仿真研究北大核心CSCD

现有的电力装备声场仿真中常见的频域仿真只针对传播后期能量的分布,时域仿真更关注能量在初期的传播过程。因而在仿真海底电缆中的局放超声信号时,信号在径向传播初期的复杂折反射过程更适合时域仿真。文中针对单相XLPE海底电缆建立了包含铜芯、半导电屏蔽层、绝缘层等总计11层结构的全尺寸切片模型,利用时域仿真获得局放超声信号在海底电缆多层结构中的径向传播过程,得到了放电产生的局放超声信号在多次折反射后形成的纵波与横波叠加的多频非周期信号。由于折反射的影响,能量在各层材料间逐渐向外释放,在外层光纤单元中引起的纤芯应变接近pε量级。对比了3种放电缺陷的局放超声信号在海底电缆的径向传播情况,为利用海底电缆中预埋光纤传感器检测局放超声信号提供了理论指导。     

基于有源光纤光栅阵列的局部放电声发射检测与定位技术EI北大核心CSCD

针对现有光纤超声传感器复用系统光路繁琐、传感器无法实现多点同步测量等不足,该文提出一种基于有源光纤光栅(fiber bragg grating,FBG)阵列的局放声发射传感检测方法。通过抑制系统的弛豫振荡噪声、引入不平衡干涉仪和声光调制器将微小波长变化的检测转化为相位变化进行解调,使系统检测灵敏度明显提高;理论推导并验证非平衡干涉仪臂长差优化设置方案,使光纤超声传感阵列各传感元检测下限比压电陶瓷换能器(piezoelectric transducer,PZT)低17.1%~19.7%。在此基础上,开展变压器油中局部放电检测与定位实验。实验表明:在1000mm×1000mm×1100mm的油箱内定位精度小于40mm;对于变压器油中悬浮放电模型,有源FBG的局部放电检测起始电压比PZT低22.2%,可测放电量低24.0%。结果可为变压器油中局部放电提供一种高灵敏度的检测与定位方法。     

特高压C4F7N/CO2混合气体GIL温度分布

气体绝缘金属封闭输电线路(gas insulated metal-enclosed transmission line,GIL)中绝缘气体热学特性会影响GIL整体绝缘性能.目前,国内外对C4F7N/CO2混合新型环保气体应用于GIL的研究刚刚起步,其热学特性尚不明确.为此对特高压C4F7N/CO2混合气体GIL建立了温...     

无需油气分离的油中溶解乙炔原位直接检测

现有变压器油色谱技术检测存在时效性差、传感元件无法内置于变压器内部、油气分离时间长等问题，该文提出一种基于光子晶体光纤的油中溶解乙炔光热光谱直接检测方法。通过在光纤表面加工尺寸仅为3μm×3μm、且深至芯区的微通道以及光传输损耗低至3.1dB的光纤熔接等方法，研制出可实现激光在油中低损耗传输的油芯光子晶体光纤。理论推导泵浦光导致的光子晶体光纤内温升分布情况，探索探测光相位与油中乙炔含量的关联关系。提出基于外差干涉的油中乙炔光热光谱传感拓扑，在干涉结构传感臂引入光纤环腔，提升了检测灵敏度。此外，提出双泵浦光波长差分降噪方法，可有效降低变压器运行现场噪声对乙炔检测结果的严重干扰。成功实现无需油气分离的油中痕量乙炔高灵敏度、高可靠性检测，检测下限达1.4μL/L。开展变压器油中放电分解乙炔高电位原位实时检测，试验结果表明，所研制的油中溶解乙炔光热光谱检测系统可大幅提高变压器诊断的时效性。