带电断开220kV空载电缆电弧模型研究

为了更加合理地对带电断开220kV 空载电缆的电弧进行刻画,提出了一种混合电弧模型.该模型能根据带电断开220kV 空载电缆电弧发展的特点调节电弧混合模型参数,进而能更加贴合实际地描述带电断开电缆过程中的电弧发展规律.通过和 Cassis模型和 Mayr模型的仿真对比,验证了该混合电弧模型的有效性。     

10kV交联聚乙烯电缆内部多形态间歇性电弧故障建模

间歇性电弧是电缆故障初期发展阶段的重要过程,该文以我国配电网中广泛使用的10kV交联聚乙烯电缆为研究对象,通过实验分析发现,电缆内部电弧与常规弧光对地击穿电弧波形存在明显差异,并在其发展过程中呈现出多种波形形态。该文通过梳理总结电缆内部间歇性电弧在随机演变中的共性,将其归结出振荡间歇性电弧、稳态间歇性电弧、半稳态间歇性电弧三类主要形态。从帮助电缆故障分析的外特性重现角度,以黑箱建模思路分别基于高斯随机脉冲、弧隙能量平衡理论和占比控制,构建出三类主要电弧形态的控制模型,并根据实验样本数据统计出各模型控制参数的分布范围。所提模型利用PSCAD仿真软件得到实现,与实验波形的对比表明,该文所构建的多形态电弧模型能有效模拟出三类间歇性电弧的主要特征。该多形态间歇性电弧的发掘丰富了电缆电弧的随机多样性,为电缆初期故障分析提供了新的模型基础。     

精确击穿电弧模型仿真及分析

电缆故障电弧的动态特性对电缆故障测距起着至关重要的作用。故障电弧是由于过电压击穿空气而产生的。通过大量的理论分析研究和仿真对比,设置击穿电压为门限值,采取将击穿时刻提取出来,建立应用在电路故障测距的基于TACS开关精确三段式击穿电弧模型,对故障电弧的特性进行仿真计算。结果与实际电弧的动态特性相吻合,验证了该模型的正确性。     

一种电弧引燃电缆的电气火源模拟方法

模拟故障电弧引燃电缆的火源对电缆火灾模拟试验和防火性能评估十分重要,现有的电气火源大多基于化学燃烧,较难反映故障电弧引燃特点,为了模拟故障电弧引燃电缆,本文开发了一种基于电弧的火源。首先,本文分析了110 kV电缆发生接地线被盗或两侧交叉互联线被盗等故障时金属铠装层上的感应电压,其可高达数千伏。其次,对比研究了工频交流电压和20 kHz交流电压条件下金属护套对地电弧和雅各布天梯电弧的击穿前电压与维持电压,发现两者电弧击穿与维持特性接近。进一步提出了基于雅各布天梯电弧引燃电缆的电气火源模拟方法,并实验验证了该火源能够使110 kV电缆引燃和火焰蔓延。所得结论为：高频雅各布天梯电弧能够模拟故障电弧特点并有效引燃110 kV电缆。     

中压电缆网接地故障的电弧建模及仿真研究

在中压电缆网络中,很容易发生单相接地故障,其中电弧接地故障所占比例较高,且其过程复杂,难以模拟。为此提出了新型小电流方式电弧模型。研究了现有的经简化的电弧模型,并用Matlab对现有模型进行仿真分析。在此基础上,以小电流接地方式的中压电缆网络为背景条件,对电弧模型的参数进行改进,得出电弧模型的电压电流特性,用Matlab对改进后的电弧模型进行验证。与实际情况的物理量进行比较,证明所得改进电弧模型的可应用性。仿真结果证实所提出模型能更合理地贴近于真实故障情况,为下一步电缆网络故障分析的研究奠定了重要技术基础。     

故障电弧模拟测试系统及不确定因素的研究

针对低压系统故障电弧问题设计了一套故障电弧模拟测试系统,该系统含有上位机模块、下位机控制模块等,可以实现切割电缆、碳化路径及点接触3种类型故障电弧输出。同时,采用Logistic识别算法作为故障电弧保护电器检测的辅助判据。通过对系统中存在的不确定因素进行分析,选取切割电缆模块中的切割速度、电缆线径与电流幅值,以及点接触模块中的拉弧速度与接触面积作为主要影响因素进行研究。研究表明,在特定条件下电流零休时间会呈现趋势性变化,改变单一条件可使其变化1 ms左右。依据研究结果选取最合适的起弧条件,以提高故障电弧保护电器检测结果的准确性。     

电弧反射法电缆故障测距中的电弧建模与仿真

准确掌握电缆故障电弧电阻的动态特性对电弧反射法(ARM)电缆故障测距技术研究和设备研制至关重要。为此,在理论推导和大量实验的基础上分析了ARM故障测距时电缆故障电弧的特性,建立了可以模拟ARM方式下电缆故障的通用的Mayr电弧模型,对故障电弧电阻的变化规律进行仿真计算。实验结果表明,电弧电阻仿真计算的平均相对误差不大于12%,最大相对误差不大于29%,满足ARM测距仿真要求,说明了模型的正确性。     

光伏系统直流侧故障电弧的检测与判别

针对光伏系统直流侧故障电弧的检测问题,本文提出了基于电弧时频域特性的阈值判断检测算法。首先,将电弧发生器接入实验光伏系统,以便可控地产生可重复的直流电弧波形。并利用传感器与示波器对实验电弧波形进行采集;其次,将得到的数据导入Matlab中进行傅里叶变换分析并得出电弧特性。通过理论分析和实验结果验证了所提方法的可行性。     

10 kV电缆终端带电作业仿真及试验研究

随着城市配电网规模的不断扩大和城乡一体化进程的加快,10 kV配网电缆线路不断增加,电缆线路不停电检修作业也亟待推广。针对电缆终端带电作业的危险点,对电缆终端作业过程进行电磁暂态仿真,对不同情况下投切空载电缆线路产生的过电压、过电流和电弧能量进行对比分析,提出了电缆终端作业过程中危险点的控制方法和防护措施。     

基于波形衰减因子的电缆接头绝缘早期故障状态监测

电缆状态监测对于预防非计划停电、保障供电可靠性有重要意义.实测数据表明,电缆接头在永久性故障前可能重复发生多次早期故障扰动,基于对早期故障扰动波形特征的定量分析,可实现对电缆接头早期故障状态的监测.该文首先分析了电缆早期故障发展物理过程,建立了计及电弧击穿通道碳化累积效应的早期故障等效物理模型;结合小电流接地系统单相接...     

基于EMD的电弧反射电缆故障测距脉冲信号提取方法

电弧反射法(ARM)电缆故障测距脉冲信号受故障电弧电压的干扰,故障反射脉冲不易识别,无法满足故障定位要求。分析了干扰产生的原因和受扰脉冲信号的特性,通过经验模态分解(EMD)分析了受扰脉冲信号的时频分布规律。论证了根据受扰脉冲信号特定时段均值特性可以对脉冲信号和干扰进行分离。据此提出基于受扰脉冲信号特定时段均值特性和EMD滤波的ARM脉冲信号提取算法。该方法不需要预定义信号分解层数和基函数,完全由数据驱动实现,因而具有较好的自适应能力。实测数据处理结果验证了算法的有效性。     

电弧反射电缆故障测距装置脉冲发射时刻选择算法

电弧反射法(ARM)是一种广泛应用的电缆故障测距方法.由于不清楚测试过程中电缆故障点电弧电阻的动态特性,因此施加测试脉冲时脉冲发射时刻的选择比较困难.分析了ARM测距装置放电过程中的电压和电流特性,以及故障点的电弧电阻特性.论证了在直流电弧放电阶段电弧电阻较低而且稳定,是发射脉冲的最佳时段.据此提出根据电流最大值和故障...     

车载式电缆故障定位装置的应用

电缆故障测寻的关键在于快速、准确的故障定位。车载式电缆故障定位装置将先进的三次脉冲定位方法和装载在汽车上的集成电缆故障测试系统相结合,明显地提高了电缆故障测寻的效率。介绍了车载式电缆故障定位装置的基本装备、技术特点,以及实际应用的效果。     

基于电弧特性的电力电缆故障在线测距方法

根据电缆故障点电弧呈纯电阻性特性提出了一种在线故障测距方程,并进行了数字仿真和实验。结果表明该方法可改变现有的电缆离线测距方式且具有较高的精度。     

电力电缆故障点查找方法及其现场应用

阐述了电缆故障测试的原理,给出电缆故障测试的方法.通过6 kV电缆的故障查找过程应用实践,以及在故障查找过程中对实际问题的分析和处理经验,可迅速查出故障点并消除,保证了电力企业安全稳定运行.     

预防电缆沟起火的小电流接地系统单相接地故障处理

为避免小电流接地系统单相接地故障引发的电缆沟起火事故,采用火灾动态仿真分析方法得到了接地故障电弧导致电缆沟引燃的时间与空间阈值。在此基础上阐述了预防电缆沟起火的综合治理措施。论述了兼具相控消弧线圈和预调式消弧线圈优点的相控预调式消弧线圈的实现方式及其实验测试数据。阐述了跨线相继接地故障的处理方法,包含以暂态量法为主的连续检测过程及以稳态量法为主的增补处理过程。给出了单相接地保护跳闸延时的整定依据及间断性接地故障的处理方法。针对城区和郊区配电线路分别论述了集中智能容错单相接地故障处理方法和基于合闸速断的分布智能单相接地故障处理方法。介绍了在陕西全省172座110 kV变电站供电区域范围内配电网的整体应用成效,表明所论述的技术措施的有效性。     

高压电缆外护套故障测距误差分析及改进措施

为了提高直流电阻法故障测距的抗干扰能力和测距精度,分析了直流电阻法高压电缆外护套故障测距误差产生的原因,给出了减小故障测距误差的改进措施。从原理入手分析了直流电阻法故障测距的误差源,推导了电压测量和电流测量函数表达式以及故障测距结果函数表达式,在此基础上分析了大地杂散电流等干扰对电压测量和电流测量的影响,分析了直流电阻法故障测距过程中误差传递与合成的规律,论证了故障测距误差因子与测量电路元件参数、干扰信号频率、压频转换器计数时间以及注入直流测量电流的关系,针对误差分析结果,给出了减小故障测距误差的改进措施。计算和实验结果验证了改进措施的有效性。