基于频域反射法的受潮10 kV冷缩电缆中间接头阻抗特性研究

冷缩电缆中间接头受潮是造成其故障的重要原因之一。现有研究已表明,存在受潮缺陷的冷缩电缆中间接头阻抗特性会发生变化,通过频域反射法对整根电缆的阻抗不连续点进行检测,分析其阻抗特性可实现缺陷的定位与类型的判断。因此,开展受潮冷缩电缆中间接头阻抗特性的研究,可为电缆中间接头的受潮诊断提供理论依据与数据支撑。为此,对一根10 kV冷缩电缆中间接头样本开展加速受潮实验,采用反射系数谱测试仪定期检测其阻抗特性并进行研究。实验结果表明：随着受潮程度的增加,冷缩电缆中间接头阻抗不匹配峰幅值呈先减小后增大的趋势;对其时域反射波形进行恢复后发现,其时域波形的极性特征呈从“左正右负”到“左右持平”再到“左负右正”的变化情况。     

中压交联电缆接头复合界面受潮缺陷的诊断方法研究

电缆中间接头复合界面受潮是中压交联电缆的常见缺陷,在运行的过程中会导致界面表面电阻下降,进而产生沿面放电,逐渐降低电缆的绝缘性能,甚至直接导致电缆中间接头绝缘击穿事故,给电缆线路的安全稳定运行带来严重隐患。笔者根据电缆中间接头的结构特征建立了复合界面受潮缺陷的等效电路模型,仿真分析了不同程度受潮缺陷下,注入脉冲信号的时域反射波形图谱及其典型特征。提出了一种采用基于注入脉冲信号时域反射波法检测与定位电缆中间接头复合界面不同程度受潮缺陷的方法,并通过工业应用案例验证了该方法的有效性。     

基于时域反射法的电缆受潮中间接头定位的研究

随着城市化率的提高,电力线路配电网的电缆化率也在逐年上升.针对电缆线路埋设在地下导致隐患和故障查找较困难,南方地区因气候潮湿造成电缆进水受潮情形较常见的问题,对电缆受潮的判断与定位进行研究,通过在MATLAB/Simulink中分别对电缆本体、中间接头和水树枝进行建模、仿真,提出了一种基于时域反射法(TDR)的电缆受潮定位方法,拓展了时域反射法在电缆缺陷、故障处理中的应用场景,给电缆受潮定位提供了一种新的思路.     

基于Dolph-Chebyshev窗的电力电缆中间接头定位诊断

提出一种基于Dolph-Chebyshev窗的配电电缆中间接头定位改进方法。根据电缆传输线模型说明频域反射法（frequency domain reflectometry,FDR）的定位原理,建立定位仿真模型进行验证,通过仿真对比分析选择基于DolphChebyshev窗的FDR改进方法;同时搭建电缆总长为20 m、接头位置为10 m的中间接头冷热循环受潮平台,探究其受潮发展规律;建立多接头仿真模型,探究接头在不同缺陷程度时的定位幅值关系。结合诊断模型,在2 800 m多接头10 kV XLPE电缆上进行验证。仿真及实验结果表明：所提方法能够准确定位各接头并有效识别出缺陷接头;验证了所提方法对电缆异常接头定位及诊断具有可行性。     

配电电缆本体受潮缺陷定位及受潮特性分析

为解决现阶段极化/去极化电流法(polarization and depolarization current, PDC)和时域反射法(time domain reflectometry,TDR)无法对电缆本体局部受潮缺陷进行定位及识别受潮路径的问题,提出一种基于输入阻抗谱的配电电缆本体受潮缺陷定位方法,并对电缆本体受潮特性进行详细分析。首先,利用电缆分布参数模型、频域反射理论、输入阻抗谱、加窗傅里叶变换,阐述所提诊断定位方法的基本原理。接着,建立电缆本体受潮模型,运用短电缆样本受潮实验和仿真建模,详细说明电缆本体不同受潮严重程度、潮气扩散速率分别对电缆电容变化与样本含水量的影响。之后,运用仿真,对不同受潮程度、不同受潮区域范围的电缆局部缺陷进行定位诊断,得到不同受潮缺陷的定位反射特征。最后,在实验室20m长的10kV交联聚乙烯(cross-linked polyethylene,XLPE)电力电缆上制作0.8 m长的局部受潮缺陷,通过电缆本体受潮实验检验所提方法的有效性。仿真和实验结果表明:短时间内潮气很难径向入侵至电缆主绝缘,而会沿着铜屏蔽层与外半导电层之间的间隙往电缆首末两端轴向...     

基于线性阻抗谱的配电电缆接头受潮缺陷检测

对电缆接头受潮缺陷的检测既需判定被测电缆线路是否存在接头受潮的情况,还需对受潮接头进行定位分析,因而配电电缆接头受潮的问题一直困扰着电力系统的运维人员和相关研究学者。通过线性阻抗谱技术开展电缆接头受潮缺陷的检测,首先基于理论和仿真分析了线性阻抗谱技术识别电缆阻抗变化的原理,然后通过现场试验验证了线性阻抗谱技术在配电电缆接头受潮缺陷检测与定位方面的有效性。     

10 kV XLPE电缆中间接头复合缺陷电场分布仿真研究

以10 kV交联聚乙烯(XLPE)电缆中间接头为研究对象,基于Ansys Maxwell平台建立电缆中间接头的3D模型,除考虑气隙、受潮、导电颗粒和针尖等典型单一缺陷对电场分布的影响外,还结合现场实际安装过程,在较薄弱的部位施加几种复合缺陷,通过有限元计算分析中间接头内部的电场分布情况。结果表明：中间接头内部主绝缘存在复合缺陷时,缺陷处的电场强度随着其深度加深而不同,即使是微小的缺陷也会导致内部的电场分布发生畸变;XLPE处的导电尖端是电场强度最集中、畸变最严重的部位,样本数据的电场强度最大值高达6.365 MV·m^-1,若不及时处理将导致绝缘击穿。该计算结果可供工程应用参考,用于指导中间接头的安装和预防绝缘击穿。     

用振荡波电压法检测含有缺陷的10kV交联聚乙烯电缆接头实验

10 kV交联聚乙烯电缆中间接头是极易引发故障的部位,分析振荡波电压法检测电缆接头各类缺陷的有效性具有重要意义.对冷缩式电缆中间接头分别制作了误用绝缘带、飞边以及水膜3类缺陷,并利用振荡波测试系统进行高压测试,测试结果表明振荡波测试系统对接头误用绝缘带缺陷反应最灵敏,但无法检测出接头含有飞边与水膜的情形.利用有限元法对...     

一起220 kV交联聚乙烯电缆中间接头击穿故障原因分析及措施

针对某核电厂一起220 kV交联聚乙烯电缆中间接头击穿故障,对击穿的部位进行解剖和分析后,指出电缆中间接头制作过程中,金属铜护套与电缆铝波纹护套对接的锡焊施工工艺存在缺陷,未使用铜编织带连接,锡焊部位的机械强度较薄弱,在电缆运行中出现开裂现象,在开裂部位两端形成电位差,持续的放电损伤了电缆半导体屏蔽层,最终导致电缆主绝缘击穿.最后,针对电缆中间接头制作施工工艺的不足提出了改进措施.     

XLPE电缆中间接头局部放电电磁波特性仿真分析

为研究XLPE电缆中间接头中局部放电激发的电磁波特性,建立了10 kV XLPE电缆接头模型,采用有限积分法对中间接头中超高频(UHF)电磁波的模式特性、衰减特性以及检测信号与局放脉冲波形之间的关系进行了仿真分析。仿真结果表明:在中间接头中,电磁波主要以准TEM模式传播,在其内部各处横向电场分量明显大于纵向分量;激励产生的电场强度和信号能量整体上随检测距离的增大迅速衰减,仅在导电硅胶附近由于电磁波反射增强而略有增大;UHF信号的能量由局放脉冲的波形决定,局放脉冲波形越陡,幅值越大,激发的UHF信号越强。     

Diagnosis of moisture in oil/paper distribution Cables - Part II: Water penetration in cable insulation - experiment and modeling

For Pt.I see ibid., vol.19, no.1, p.9-14, January 2004. Dynamics of water penetration in mass impregnated cable insulation has been studied. For experimental purposes, artificial damage has been inflicted to a 40-cm-long cable sample and water ingress has been continuously monitored by frequency response measurements. A similar experiment has been conducted on 2.8-m-long cable sample, where both frequency response and time-domain reflectometry (TDR) measurements have been performed. After termination of both experiments, actual moisture content has been measured radially and axially. Based on dielectric measurements, a model of water ingress has been developed and diffusion coefficients have been estimated for mass impregnated cable paper.     

基于GIS的电缆接头温度在线监测系统的研究

电缆接头是电力系统安全运行中的最薄弱环节,实时的掌握电缆接头的运行温度对电力系统的安全运行有十分重要的意义。本文针对电力系统中电缆接头地理位置分散的特点,将GIS引入电缆接头温度在线监测系统中,使运行人员直观的了解每个电缆接头的温度,有效避免了电缆火灾事故的发生。     

带电旁路作业用插拔式快速电缆终端和接头

基于电场有限元数值计算和界面沿面放电试验研究结果,研制了优化绝缘结构设计的插拔式快速终端和接头,其应力锥的绝缘材料采用三元乙丙橡胶,外屏蔽为不锈钢。,终端和中间接头插拔配合的过盈值、复合界面压强值的理论计算值和按IEC、GB、Q/WLT等标准进行型式和补充试验的结果基本一致,寿命可达1000次。     

XLPE电力电缆中局部放电检测及定位技术的研究现状

综述了XLPE电力电缆局部放电检测技术的研究现状,重点介绍了用于电缆的各种局部放电检测技术和定位方法。根据检测原理及选用传感器的不同,目前电缆局部放电的检测方法大致有声发射法、电容耦合法、电感耦合法、超高频法和方向耦合法等。对于电缆而言,局部放电源定位具有重要的实际意义,笔者在讨论电缆信号传输模型的基础上,给出了目前主要的定位方法,包括时域反射法及多种改进技术。根据各种方法优缺点的综合比较,对各种方法的适用性分别进行了论述,同时结合电缆局部放电检测的实际需求,对未来的研究方向进行了展望。     

Study on molded joint by curable PE block insulation for XLPEinsulating cable under extra high voltage

A block molded joint under extra high voltage made to drastically reduce power cable installation time has been developed. Through its excellent performance, the joint is expected to be substituted for the extrusion molded joints which are widely used in 275 kV class XLPE power cables for long distance power transmission     

冷缩式中低压电缆接头的改进

简要介绍了传统冷缩式中间接头进水的原因,分析了绕包式和预制式中低压电缆接头的优点,进而提出了改进型冷缩式防水中间接头的设计方案。利用COMSOL有限元分析软件,建立分析模型,并进行了试验验证,解决了电缆中间接头因进水引发的故障跳闸问题。实现电缆内外双向可靠防水,保障电缆线路在电缆线芯进水情况下和泡水环境中安全稳定运行。     

Conductor temperature monitoring system in underground powertransmission XLPE cable joints

A conductor temperature monitoring system using the current method was developed to estimate conductor temperatures at joints of extra-high-voltage (EHV) underground power transmission XLPE cables in real time. The validity of the software and hardware was confirmed by measurements on an extrusion molded joint (EMJ) of a 275 kV 1×2500 mm² aluminum-sheathed XLPE cable. The mean circumferential jacket surface temperature over the EMJ, where the cross section was larger than that at the cable portion, was measured by a line thermosensor using thermocouples or a distributed temperature sensor using an optical fiber. The conductor temperature in the cable joint was estimated by numerically solving simultaneous differential equations with 31 unknowns. A system which allows measurement of the cable conductor current at insulation joints of installed lines was also developed     

10kV交流三芯电缆中间接头直流化改造热-电耦合仿真研究

将交流电缆改为直流运行后,对电缆接头进行温度场和电场仿真并研究其温度和场强分布规律对改造后的电缆供电能力的评估非常重要,目前关于交流电缆直流化改造的研究主要是针对电缆本体,对电缆接头的研究还较少.本文建立了城市配电网中常见的10 kV交流三芯电缆接头的三维仿真模型,首先采用ANSYS中的热-电耦合模块对接触系数k=4时...