电力电缆脉冲电流测距法的改进

提出了一种改进的电力电缆故障脉冲电流测距法.通过在高压回路里串联电感和电阻,限制电缆中冲击电压的上升速度,延迟故障点击穿放电的时间,使得加入冲击电压产生的暂态过程和故障点放电产生的暂态过程具有明显的时间差,避免两个暂态过程的脉冲电流波形产生混叠,解决了故障点反射脉冲难以识别的问题.数字仿真与现场试验结果证明了所提出的对脉冲电流测距法的改进是正确、可行的.     

振荡雷电冲击电压下SF_6沿面模型局部放电特性研究

针对沿面模型在振荡雷电冲击电压下进行局部放电特性研究。首先搭建了振荡冲击电压发生器,产生符合IEC 60060-3:2006的振荡型雷电冲击电压;然后基于特高频法和脉冲电流法,建立了冲击电压下局部放电测量系统;构建了SF_6沿面模型,对负极性振荡雷电冲击电压下的局部放电进行测量,分析放电幅值、放电次数和放电相位随外施电压的变化规律。结果表明:与脉冲电流法相比,特高频法测量局部放电的灵敏度更高;局部放电发生在外施电压波峰或波谷来临前的上升沿和下降沿;放电幅值和次数随外施电压升高而线性增大,第一上升沿激发的放电幅值最大、放电次数最多;随着外施电压的升高,放电相位分布呈现明显的"左移"。     

振荡型操作冲击电压下SF_6气体中极不均匀电场局部放电特性

在对设备进行操作冲击耐压试验的同时进行局部放电测量可更加准确地进行设备绝缘状态的判断。对SF_6气体中极不均匀电场在振荡型操作冲击电压下的局部放电特性进行了研究,搭建了振荡型冲击电压发生系统,产生了符合IEC 60060-3标准的振荡型操作冲击电压。基于特高频法和脉冲电流法建立了冲击电压下局部放电测量系统,构建了尖板电极模型模拟SF_6气体中的极不均匀电场,分析了放电时延、放电幅值、放电数目和放电相位随外施电压的变化规律。结果表明:局部放电集中在外施电压各波峰附近,会在多个振荡周期发生局部放电,但第一振荡周期首次放电电压最低、激发放电的能力最强;随着外加电压的增加,局部放电相位分布宽度、放电幅值和次数均随之增加。     

冲击电压下GIS局部放电检测方法的对比研究

以试验为基础,对包含IEC脉冲电流法、高频电流传感器(HFCT)、超高频法(UHF)、声测法(AE)及光电探测法在内的局部放电检测手段在冲击电压下的应用方法进行试验研究,分析了不同方法的灵敏性和适用性。结果表明:使用IEC脉冲电流法或HFCT法测量冲击电压下的局部放电会受到较大容性位移电流的影响,采用平衡电容和时域差分的方法可有效限制容性位移电流;冲击电压源火花球隙点火时产生的电磁干扰和超声干扰会对UHF及AE法的测量结果产生较大影响,采用频率或时域的预处理手段可在一定程度上限制此类干扰;光学探测方法具有较高的抗干扰能力及较好的局部放电响应能力,但易受到放电源位置的影响产生测量盲区;IEC脉冲电流法、HFCT法及光学测量法均具有较高的脉冲分辨率,但使用前两种方法时,冲击电压波头处的局部放电信号容易湮没在噪声中,而光学测量的信噪比相对较高;AE法由于响应中心频率与施加冲击电压中心频率相近,因此在脉冲分辨率上存在不足。     

基于分布参数模型的高压输电线路双端测距算法研究

在输电线路发生短路故障时,能够及时准确地找出故障位置,及时排除故障,尽快恢复用户供电,对维持电力系统的稳定性有着非常重要的意义。单端测距算法受对端的系统阻抗以及过渡电阻的影响较大,有诸多需要改进的地方;双端测距法主要是利用双端电压电流量分别计算故障点电压,从两端计算的电压在故障点处电压相等这一原理构造的测距算法。本文结合模型,对双端同步测距法进行了MATLAB仿真分析。分析结果表明,双端测距算法能够一定程度上提高测距精度,能满足实际的需要。     

油纸绝缘气隙模型局部放电特性试验研究

为了研究直流输电系统中换流变压器油纸绝缘的局部放电特性,设计构造了典型的油纸局部放电模型———气隙放电模型。针对同一模型分别施以交流电压、直流电压以及冲击衰减振荡电压,采用IEC 60270-2000推荐的脉冲电流法分别检测与分析该模型局部放电的不同特征参数。对比研究了在交流、直流及振荡冲击电压下油纸绝缘气隙放电模型的局部放电脉冲特征参量包括局部放电起始电压、熄灭电压、放电波形、放电水平、放电重复率等,对实现换流变压器的局部放电在线监测与绝缘状态综合评估有一定的指导意义。     

局部放电测量技术在电缆故障预定位中的应用

针对传统的电缆高绝缘电阻故障定位技术在应用中可能存在因故障点无法击穿或燃弧时间过短,进而导致电缆故障无法有效定位的问题,结合局部放电脉冲行波法定位技术,提出将局部放电脉冲电流法测量技术应用于电缆故障定位的新方法。对于35kV及以下电压等级中压电缆线路,提出基于脉冲电流法的局部放电脉冲定位技术;对于110kV及以上电压等级的高压、超高压电缆线路,提出采用多个中间接头分布式局部放电测量技术的新型高阻故障定位方法。针对部分不同电压等级的电缆高阻故障,进行了现场实际定位测量,准确的完成了故障部位的定位。在现场电缆高阻故障定位中的成功应用表明,该技术具有良好的应用前景。     

局部放电平衡检测法入口校准

当电气设备在一定电压下产生局部放电时,在其两端将产生瞬时电压变化,在检测回路中会产生脉冲电流,通过测量这个脉冲电流来测定局部放电量。在测量方法中又分为直接法和平衡法。在试验室内测量局部放电,直接法和平衡法都可应用。但在现场测量某些小电容量的被试品,如套管和电流互感器,其周围环境不像具有很好屏蔽条件的试验室,经常会     

配电混合线路双端行波故障测距技术

该文提出利用线路故障产生的暂态行波实现配电架空线、电缆混合线路单相接地及相间短路故障测距,分析了故障初始行波模分量的暂态特征。研究发现,尽管中性点非有效接地系统单相接地故障后线路稳态线电压保持不变,但其故障暂态过程仍产生行波线模分量,这样单相接地及相间短路故障均可利用参数比较稳定的行波线模分量作为测量信号。分析表明行波在配电混合线路传播过程中发生复杂的折、反射,应该利用双端行波测距法测量故障距离。针对架空线和电缆波速度不一致的问题,给出了基于时间中点的故障点搜索算法。分析了电压、电流行波在线路末端的反射规律,为选择合适的行波测量信号提供了理论基础。现场试验表明文中所述方法可行有效。     

脉冲电流电磁场对生物膜的非热效应分析

通过简单的生物体细胞模型,研究脉冲电磁场对生物体所产生的生物效应的机制问题。证明了高电压脉冲电流放电环境中,低强度的脉冲电磁场可引起膜内外离子的输运过程,而当脉冲电磁场足够强时,则引起细胞膜的击穿。因此高电压脉冲电流放电环境中脉冲电流电磁场分量以及电磁防护的研究是非常有必要的。     

基于脉冲电流法判断输电线电晕放电研究

对输电线电晕放电的起晕电压、电晕脉冲电流、起晕场强进行了研究。采用基于脉冲电流法判断电晕笼内单根输电线起晕电压。通过局部放电检测回路中的检测阻抗,获取电晕脉冲电流波形。当脉冲电流持续出现时,此时导线所加电压,即为电晕起始电压。根据实验得到的起始电晕电压,借助有限元法计算笼内导线表面及其附近场强,结果与通过皮克经验公式得到的较为接近,验证了脉冲电流法判断输电线路起晕电压的合理性。     

冲击电压下气泡放电特性研究

正在高压电力系统中,许多电工设备如变压器、电缆和电容器等,都可能遭受大气过电压和操作过电压的作用,这些过电压都是幅值很高、时间很短的冲击电压。为了分析和评估绝缘局部放电的危害程度,提高局部放电检测水平,设计了绝缘子内单一气泡模型,用脉冲电流法对局部放电进行了测量。试验结果对于绝缘冲击耐压的研究具有重要意义。     

基于潮流计算的直流配电网单极接地故障定位算法

提出了一种基于潮流计算的直流配电网单极接地故障定位算法。通过分析流过接地故障点的电流特征,发现故障暂态过程结束后,故障点对地电压近似为零。利用潮流计算得到负荷电流分布,配合故障点对地电压近似为零的条件,计算每个节点故障时各个测量点对地残余电压的分布情况。将其与故障时各测量点残余电压分布情况进行比较,一致性最高的即为距实际故障点最近的节点。进一步利用阻抗法确定故障点的准确位置。在Matlab/Simulink中搭建仿真模型,仿真结果验证了该算法的有效性。     

基于脉冲电流法电缆故障测距仿真实验分析

电缆故障的测距工作中脉冲电流测距法具有测试安全、击穿成功率高的优势。在具体应用中,由于电流波的形成复杂,造成了故障点反射脉冲识别的困难,现在仍然需要专业技术人员依靠自身技术能力与工作经验完成故障检测工作。基于电缆故障测距工作建立脉冲电流测距系统的仿真模型,意在解决脉冲电流波形复杂的现实问题,以此来减少工程技术人员工作开展的技术难度,优化电缆维护与故障维修工作的质量水平。     

环氧绝缘内部气隙局部放电超声信号特性分析

建立了1套超声波法测量局部放电的试验系统,模拟了GIS环氧绝缘子内部扁平气隙放电,采用脉冲电流法和超声法对局部放电进行了测量和相互验证,分析了气隙缺陷的尺寸和施加电压变化对局放信号特性的影响。试验结果表明,超声法和脉冲电流法检测的结果均呈现出相似的、典型的PRPD(局放信号相位分布)谱图,并且由于施加电压增加,超声波信号幅值随着放电量的增大而增大,气隙缺陷的尺寸越大,则产生的初始放电量越大。研究结果为通过超声波法测量研究环氧介质内部放电特性提供了试验依据。     

开关柜金属悬浮局部放电图谱分析及特性研究

为了研究开关柜金属悬浮局部放电的特点,制作了金属悬浮缺陷模型,将模型放置在实体开关柜内,对开关柜施加高电压,采用脉冲电流法、特高频法、暂态对地电压法、超声波法对模型的放电进行了测量,分析放电的图谱特征及放电特性。结果表明:随着放电严重程度的增加,脉冲电流法的幅值-相位图谱上放电相位变宽;特高频检波图谱上放电频次变得密集;超声波幅值以及地电波的脉冲数目增长趋势较明显。放电起始电压随着间隙距离的增加而增大,当外施电压为6 k V,只有间隙距离L≤3.5 mm时间隙才会产生局部放电。     

脉冲电流选线技术对故障电弧的影响

脉冲电流选线技术需要短时改变中性点接地方式,接地方式的改变会给故障电弧熄灭带来负面的影响。针对故障电弧自行熄灭的条件,研究了电弧熄灭后故障点电压的恢复情况,结果表明,接地方式的改变可能加快故障点电压的恢复速度,增加电弧熄灭后复燃的几率。为了避免脉冲电流选线技术对电弧熄灭的不利影响,提出了改变接地方式的合理时间范围并给出了相应的计算方法;另外,指出了添加限流电阻可以减小对电弧熄灭的不利影响。     

STATCOM并补输电线路谐波特性的仿真与分析

针对静止同步补偿器(Static Synchronous Compensator,STATCOM)稳态投入运行及故障暂态过程时产生的谐波分量,利用Matalab/Simlink仿真分析了各种情况下STATCOM产生的谐波含量和谐波畸变率,并重点研究了STATCOM的不同安装位置和故障点位置不同时所产生的谐波对测量电压和...     

基于分布参数模型的高压输电线路单相接地故障单端测距方法

由于分布电容和过渡电阻的影响,现有单端阻抗法无法适用于高压输电线路单端故障测距。针对这一问题,采用分布参数模型建模,定义了参考位置操作电压计算式。分别给出了相位法定位函数和幅值法定位函数,经理论分析可知:当参考点位置位于故障点左侧或右侧时,电压定位函数具有不同的相位特性,其在故障点前后会发生唯一一次阶跃性突变;而所取的参考点与故障点重合时,电压定位函数幅值达到最小。在此基础上提出了适用于高压输电线路单相接地故障的单端相位测距法和单端幅值测距法。仿真结果表明,这2种方法受故障位置、过渡电阻和负荷电流的影响很小,高阻接地故障时依然具有很高的测距精度,因此都能够满足现场的应用要求。     

振荡型冲击电压下局部放电的检测及干扰分析

变压器及GIS等电气设备在投运前往往会经过长途运输、现场组装等环节,这些环节会对设备的绝缘产生潜在的损害,因此现场试验对于设备的安全运行具有重要作用。交流耐压试验及局部放电测量并不能发现设备所有的潜在缺陷,冲击耐压试验及局部放电测量则是对其的有效补充。振荡型冲击电压是一种适合设备现场使用的冲击电压波形,为了研究振荡型冲击电压下局部放电的检测及特性,文中构建了振荡型冲击电压下局部放电检测系统,分析了干扰的来源及干扰抑制措施。研究结果表明冲击电压发生器的干扰是局部放电测量系统的主要干扰源,冲击电压本身的位移电流及发生器球隙动作所产生的高频干扰会对局部放电的测量产生严重影响,采用高通滤波器和基于脉冲时域波形的等效时频分析,可以有效滤除干扰,实现振荡型冲击电压下局部放电的准确测量。