电缆接头局部放电在线检测系统及其应用

简要介绍了电缆接头局部放电测试系统的工作原理及主要抗干扰方法——极性鉴别。应用该检测系统对运行中的220kV电缆接头进行了现场测试,结果证明综合采用极性鉴别、小波分析等抗干扰方法,可以有效地测试到运行电缆接头的局部放电信号。     

XLPE电力电缆接头局部放电在线检测抗干扰技术研究

在分析各种抗干扰措施的基础上,研究了小波分析及极性鉴别抗干扰技术在电缆接头局部放电检测中的应用,提出了以频谱分析、小波分析、设定阈值、极性鉴别为主,以相位开窗、时延鉴别等手段为辅的抗干扰方法,并通过对信号进行频谱分析,判断信号是否需要开相位窗,选用数字滤波和小波分析,最后经极性鉴别和时廷鉴别的流程来进行电缆接头的局部放电测试。实验室和现场数据综合分析表明,该方法和流程适合在实验室和现场条件下进行交联聚乙烯绝缘电缆（cross-1inked polyethylene insulated cable,XLPE）接头的局部放电测试。     

基于三路脉冲信号极性鉴别技术的110kV XLPE电缆局放检测技术

提出并研究了对高压电缆中间接头和电缆本体局部放电检测的三路脉冲信号极性鉴别技术,给出了局部放电信号在不同方向上的传播极性规律。利用三个传感器进行信号极性鉴别,判定放电源来源方向,最后用试验进行了验证,并在实际线路上进行了实测,证明了该技术的适用性。     

基于三路脉冲信号极性鉴别技术的l10kV XLPE电缆局放检测技术

提出并研究了对高压电缆中间接头和电缆本体局部放电检测的三路脉冲信号极性鉴别技术,给出了局部放电信号在不同方向上的传播极性规律。利用三个传感器进行信号极性鉴别,判定放电源来源方向,最后用试验进行了验证,并在实际线路上进行了实测,证明了该技术的适用性。     

电缆局部放电带电检测技术在 东北电网的应用分析

首次利用局部放电检测设备检测东北地区在运高压电缆线路内部缺陷并进行解剖验证。在66 kV华裕右线电缆的局部放电检测中发现2号接头存在局部放电,定位信号来自A相接头。根据测试结果,对2号A相接头进行更换,对接头进行解剖,发现接头内部存在明显放电痕迹。此案例证明,局部放电检测设备能够检测运行电缆中存在的放电缺陷,是一种有效的检出手段。     

10 kV电缆局部放电的振荡波电压法检测

介绍了振荡波电压法检测电缆局部放电状态的基本原理、技术参数、主要测试步骤。利用电缆振荡波局部放电测试系统对一段长294 m的10 kV XLPE电缆进行了局部放电测试。测试中发现了电缆中间的接头部位存在局部放电现象,经解体检查发现该接头内部受潮和热缩管收缩不均匀,导致与主绝缘界面存在气隙,估计该接头可能是造成该电缆局部放电的主要原因;在更换该中间接头后,复测结果正常。检测结果验证了该项技术的有效性。     

10 kV交联聚乙烯电缆接头微小缺陷时电气性能分析

对10 kV交联聚乙烯电缆接头制作过程中存在微小缺陷时的电气性能进行分析。人为制作了电缆接头绝缘层划痕、半导电层剥离尺寸不对、绝缘层有杂质这3种易在电缆接头制作过程中产生的缺陷,开展了绝缘电阻测试、直流耐压测试、工频交流耐压测试、雷电冲击测试和局部放电测试,并同完好电缆接头进行试验结果比对,得出只有局部放电测试能检测出缺陷电缆接头,其余试验均通过,对于电缆接头试验具有重要的参考意义。     

局部放电检测技术及抗干扰技术进展

变压器、GIS、电缆等电气设备长期运行中绝缘劣化可能导致局部放电,对局部放电进行检测可以保证电网长期安全可靠运行。首先介绍了多种不同的局部放电检测方法,分析不同方法的优缺点,在此基础上,介绍了局部放电的抗干扰措施。     

基于双向二维最大间距准则的局部放电灰度图像特征提取

针对高压交联聚乙烯电力电缆中间接头绝缘缺陷的辨识问题,提出一种局部放电灰度图像特征提取的双向二维最大间距准则方法,对获取的局部放电灰度图像从水平和垂直2个方向进行投影,得到了不同类别灰度图的鉴别矢量,选用最近邻分类器进行局部放电分类,以辨识电缆中间接头出现的不同绝缘缺陷。该方法解决了局部放电灰度图像特征提取维数大、识别样本少的难题。在对实验室4种典型电缆接头绝缘缺陷产生的PD信号进行对比辨识表明,其局部放电特征提取的速度和绝缘缺陷的识别率优于常用的主成分分析或Fisher鉴别分析方法。     

基于FPGA的电力电缆接头局部放电在线监测系统

如果局部放电长期存在,会逐渐导致局部绝缘缺陷扩大并最终损坏电缆绝缘,影响电力系统运行的安全性和连续性。本文基于现场可编程门阵列（FPGA）实时数据采集技术,研制出了一套可在线长期监测电缆接头局部放电的系统,经实验室模拟和现场测试,证明其能捕捉局部放电信号,可为预防电缆系统绝缘故障提供参考。     

10 kV电缆接头局部放电在线监测系统研究

介绍了一种基于LabVIEW的10 kV电缆接头局部放电在线监测系统。分析了电缆接头局部放电的产生机理,并对测量局部放电电流的宽频带电流互感器的传输特性进行了分析计算,确定了一种在测量过程的电磁感应环节就可有效抑制噪声信号的局部放电电流互感器。在线监测系统在现场安装后,设备运行良好,LabVIEW监控平台能够时刻监视局部放电信号,能够精确地对电缆接头进行在线监测。     

脉冲极性鉴别局部放电测试仪的研制

基于脉冲极性鉴别方法,设计并实现了抗干扰能力很强的局部放电测试仪。根据平衡回路中试样局部放电和外部放电极性不同的特点,通过逻辑判断能够在电磁干扰很强的环境中测量试样内部放电,并且能直观反映放电量的大小和放电的试样。     

Development of partial discharge measurement method for pre-mold cable accessories with separated-shielding layers

Most of the accidents on XLPE cable line are caused by defective construction of cable accessories. Thus the authors developed a method to measure partial discharges in pre-mold cable accessories. The authors provided separated-shielding layers as detection electrodes in accessories, and discriminate between partial discharge pulse and noise pulse using realtime comparison of pulse current magnitudes from both detection electrodes. This paper describes the principle of the noise discrimination method, portable partial discharge measurement apparatus, and the results of field test.     

Numerical simulation of partial discharge propagation in cable joints using the finite difference time domain method

In this second of a series of three papers, the authors investigate partial discharge (PD) detection and propagation in cable joints. The complex nature of cable joints leads to errors when PD analysis is carried out using conventional equivalent circuits. The authors use the finite difference time domain method to determine the transient electromagnetic fields caused by simulated PD in model cable joints.     

Discrimination between internal PD and other pulses usingdirectional coupling sensors on HV cable systems

On-site partial discharge (PD) measurement is required to ensure proper installation of extra high voltage (EHV) cable systems accessories. To achieve high sensitivity and good localization, two problems have to be overcome. First, the strong high frequency in long XLPE cables requires that the sensors be located along the cable, preferably directly at the accessories. Secondly, the detection system must be able to distinguish internal PD from other pulses. This paper describes a solution based on directional coupling sensors and a data visualization system, which displays phase-amplitude diagrams for individual PD sources which are identified by the direction of pulse propagation. It has been applied to on-site measurements, type and routine testing of HV cable joints and stress cones. Due to the reliable discrimination between internal PD from the accessory measured and from other pulses, testing can be done in unshielded rooms even using terminations with internal PD and corona. The method works independently well on line voltage, resonance sources, oscillating voltages and 0.1 Hz cosine-square voltage. It has been used to verify the cable accessories installed in the 6.3 km long 380 kV cable system in Berlin, Germany     

新型的电缆局部放电在线监测系统研究

城市电网中因电缆沟电缆故障起火的事件时有发生,电缆绝缘劣化是电缆发生故障的重要原因,局部放电(简称局放)是电缆绝缘缺陷的表征,也是导致其绝缘劣化的主要原因之一。一直以来手持局放仪巡检电缆线路是诊断电缆绝缘状态的重要方法,为降低工作人员手持局放仪巡线的繁琐程度,研究了一种新型的电缆局放在线监测系统,该系统中使用高频电流传感器耦合流过电缆接头接地引下线的高频脉冲电流信号,并通过新型局部放电采集器将局放综合信息上传至局放监测主机,完成局放信号的实时在线监测。与传统的局放采集器相比新型局放采集器搭载了电力人工智能芯片,实现了局放信号处理的边缘计算,极大地缓解了庞大安装数量级下局放监测主机的压力,最后在现场测试中应用了该系统,并验证了该系统的可行性。     

10kV电缆接头局部放电趋势分析及预警方法研究

电缆接头是局部放电频发的位置,针对目前对局部放电趋势研究的不足和预警不及时的问题,提出了一种基于Mann-Kendall检验法和长短期神经网络(LSTM)的局部放电的趋势分析和预警方法。首先,为了清晰地揭示局部放电数据的趋势特征,文中采用Mann-Kendall检验法对采集的暂态地电压(TEV)数据进行处理,定量计算趋势变化及突变点检测。其次,文中提出基于Mann-Kendall检验法和LSTM算法的综合预警模型,该模型利用LSTM预测TEV序列幅值,并用Mann-Kendall计算预测值的趋势参数,通过综合考虑TEV幅值大小和趋势参数实现了电缆接头局部放电主动预警。算例结果表明,Mann-Kendall能清晰揭示局部放电变化趋势,LSTM对局部放电数据预测效果良好,基于二者构建的预警模型能较好地对局部放电进行预警。     

基于VMD-WVD相位法的长电缆局放双端定位

快速准确定位电缆局放故障位置对电缆系统安全稳定运行具有重要意义。针对传统行波定位法在长电缆局放定位时反射信号难以识别以及存在时间同步误差的问题,提出一种基于变分模态分解-维格纳威尔分布(VMD-WVD)相位法的电缆局放双端定位方法,通过准确标记双端局放信号波头时刻实现双端局放信号的同步,利用相位定位实现长电缆局放入射信号的双端同步。文中建立了长线路PSCAD模型,分析故障位置、电缆长度和采样率对VMD-WVD相位法在长电缆定位的精度影响。结果表明,在上述3种因素影响下,VMD-WVD相位法的平均定位精度分别为0.54%,0.85%,0.69%,高于传统行波定位法。文中研究成果为长电缆局部放电精准定位提供一种全新思路。     

便携式电缆局部放电检测系统的研制

局部放电是造成XLPE电缆绝缘劣化的主要原因。检测局部放电信号能判断电缆绝缘状态,减少电力绝缘击穿事故发生。研制了一套新型便携式电缆局部放电带电检测系统,阐述了工作原理与硬件设计。系统基于高频电流法、特高频法和超声法,对电缆的绝缘状态进行评估,通过结合三种检测方法的数据分析,大幅提高了系统抗干扰能力和检测结果的可靠性。