基于分布式无线TEV传感器的电缆终端局部放电监测系统

电力电缆是城市输配电系统的重要组成成分,其绝缘状态关系着城市供电的可靠性。局部放电检测是识别潜在绝缘故障的有效方法,可用于电力电缆的绝缘诊断。暂态对地电压法(TEV)是一种非电接触且应用较为灵活的局部放电带电检测手段,能够有效检测电缆终端或接头的局部放电。然而,由于电缆附件监测点分布较广,时效性要求较强且电磁环境差别较大,目前的TEV带电检测应用方法存在一定局限性。本文首先分析了电缆终端及接头处内部局部放电信号的时频特性,设计了能够有效耦合暂态对地电压的电容性TEV传感单元及信号预处理电路,并基于TEV物联网传感单元,建立了分布式TEV无线传感网络。本文对暂态对地信号的耦合原理、信号调理和采集、以及数据处理方法进行了研究,通过各传感节点放电量、趋势及模式识别,实现了关联故障预警。     

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。     

Development of prefabricated joint for 275-kV XLPE cable

Application of XLPE cables to extra-high-voltage (EHV) transmission lines is expanding due to their excellent electrical properties and ease of maintenance, and 275-kV long-distance underground transmission lines are reaching the stage of practical utility. Extrusion molded joints (EMJs) are widely used as the XLPE cable joint for EHV transmission lines. However, EMJs have presented problems because of their insulation. They are formed on site through extruding and molding of crosslinkable PE like the cable, and need a long time for installation on site and higher jointing technique. The prefabricated joints (PJs), which are already applied to 154-kV transmission line, are installed on site by using the parts manufactured and tested in the factory, they require a shorter installation environment. This report introduces the results obtained regarding the improvement of the electrical property, workability and the performance of PJs, designed for 275-kV XLPE cable. These joints are planned to be used for 275-kV transmission lines from 1995     

海底电力电缆抢修用软接头的研究与展望

结合舟山海域海底电力电缆项目的特点和建设要求,系统介绍了抢修用软接头的研发过程,从方案提出、设计、制造与检验、现场运行等方面进行了详细的介绍.抢修用软接头具有稳定性高、性能可靠、操作方便、施工周期不长等功能,有着广阔的市场前景.     

超高压输电线路直升机带电检修

直升机带电检修是在直升机巡线和直升机带电水冲洗的基础上,开发出来的一项新的线路检修作业方法,是一种依据等电位原则,直升机直接或通过吊索把检修人员间接运送到带电的作业点上完成检修任务的方法。其关键点包括直升机的选型、作业方法的研究和工器具的开发。该方法具有高效快捷、作业灵活的优点,并且克服了传统人工带电检修方法受地形因素制约大以及在特殊故障条件下不能实施等缺点,将会大大提高超高压／特高压线路的运行维护水平。     

城市电力电缆接头温度无线巡测系统的设计实现

电力电缆中间接头的温度是反映其运行状态的重要参数。通过对接头温度进行测量和监视,可以了解其绝缘老化情况、准确评估其工作状态、及时发现其故障隐患。应用检测技术、计算机技术和通信技术等手段,设计出了一种配置灵活方便的采用无线通信方式的地下专用电网电缆接头温度巡测系统,并介绍了系统的组成及优势。此设备对于避免电缆火灾事故的发生,增强地下专用电网的安全可靠性,提高企业的经济效益有着非常重要的意义。     

三维点云分割的交联聚乙烯电缆接头参数测量

针对现有参数测量方法难以对交联聚乙烯电缆接头各参数进行有效测量的问题,提出了一种基于三维点云分割的电 缆接头参数测量方法。 该方法先用半径滤波及随机采样一致性(random sample consensus, RANSAC)算法对复合式三维扫描仪 获取的电缆接头点云进行噪声点去除及坐标摆正预处理。 其次,使用 RANSAC 算法对电缆接头点云进行圆拟合,并根据区域 交界处相邻拟合圆半径方差之比的突变特性实现粗分割,得到多个包含区域交界点的局部点云。 然后,使用主成分分析法对局 部点云进行法向量估计,并根据小片点云轴线夹角在区域交界点处的跳变特性及自适应阈值算法,得出各条状点云上的区域交 界值。 接着,对多个条状点云所得同一区域交界值进行统计分析实现电缆接头点云的精分割,完成参数测量。 对多根电缆接头 进行的测量实验结果表明,所提方法的绝对误差小于 1. 0 mm,相对误差小于 4%,说明了该方法用于交联聚乙烯电缆接头参数 测量的有效性与准确性。     

110kV海底充油电缆软接头的设计与试制

介绍 110 k V海底充油电缆软接头的设计、试制和试验结果 ,以及海缆敷设后的运行情况     

含防爆盒的三芯电缆中间接头散热性能及载流量研究

为了避免电缆遭受外力破坏,防止中间接头故障后蔓延至临近电缆,电缆中间接头需加装防爆盒,如此势必延长中间接头热传导的路径,影响其散热性能。为了进一步探究配电网三芯电缆中间接头加装防爆盒后的温度及载流特性,本文以20kV三芯电缆中间接头为例,建立考虑接触电阻的三芯电缆中间接头磁-热耦合模型,计算了289A电流下含防爆盒的中间接头温升,对比运行数据验证了仿真计算的准确性,然后进一步分析了防爆盒对中间接头载流量的影响规律。结果表明：防爆盒内的空腔会大大降低中间接头的散热性能,相比于电缆本体时,载流量约下降37.1%,而灌注环氧树脂ab胶后,可以大幅度增强中间接头的散热,相对于未灌胶时载流量提升近41.1%。研究结果可为防爆盒的设计及中间接头运维的制定提供参考,有益于电缆的安全稳定运行。     

Development and evaluation of a long‐range 300‐m leaky coaxial cable in the 2.4‐GHz band for IEEE 802.11 b/g wireless network access

In installing wireless access systems for indoor use using IEEE 802.11b/g‐complied 2.4‐GHz band wireless local area network (LAN) units, problems that arise include blind zones and interferences caused by radio waves transmitted by neighboring access point units. To solve these problems, the use of leaky coaxial cables (LCXs) is a promising method. However, commercially available flexible LCXs with small diameters for 2.4‐GHz wireless LAN were not long enough for use in tunnels, underground facilities, and so on, and the communication characteristics of LCXs long enough for these places using wireless LAN units have not been reported. We have developed a flexible 300‐m long LCX for the 2.4‐GHz band and IEEE 802.11b/g‐complied wireless LAN units with high sensitivity. We evaluated its performance with four cable configurations and confirmed that this LCX provides wireless connections over 300 m along the cable and over 20 m lateral to the cable in an open‐air environment. We also found the coverage could be extended by a method of cable‐to‐cable links. IEEJ Trans 2010 DOI: 10.1002/tee.20604     

电力电缆在线诊断技术研究现状

叙述了电力电缆在线诊断技术的研究现状,根据充油电缆或交联聚乙烯电缆、电缆主绝缘、电缆接头及电压等级等不同,电力电缆绝缘老化的诊断技术可分为多种,其中,在线诊断技术不需电缆线路停运即可对电缆进行老化诊断,能真实反映电缆在运行电压下的工况。提出了电力电缆在线诊断技术未来的研究方向。     

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220 kV电缆接头进行了现场测试,结果证明综合呆用极性鉴别、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。     

电缆接头内部气隙放电缺陷下的绝缘劣化程度表征方法

为研究电缆接头绝缘材料内部气隙放电造成的绝缘裂化程度表征方法,建立基于等离子体-化学的气隙放电混合模型。该模型考虑了泊松方程、电子运输方程、电子能量运输方程、重粒子运输方程以及气隙中主要气体12种粒子等离子化学反应,同时考虑了二次电子发射以及表面电荷积累过程。基于上述模型,结合有限元软件对电缆接头绝缘材料内部气隙放电过程进行仿真。应用参数扫描方法计算得到不同气隙长度下放电脉冲波形,并记录得到不同气隙放电长度下电缆接头放电相位、放电次数及放电幅值特征。统计分析结果表明,随着电缆接头内部气隙增加,放电信号相位、放电脉冲次数以及放电幅值具有明显区别,并将电缆接头放电过程划分为初始阶段、发展阶段、预击穿阶段。基于放电相位、放电次数及放电幅值的特征参数为评估电缆接头绝缘内部气隙放电的裂化程度提供了参考依据。     

基于PSO-LSSVM的高压电力电缆接头温度预测

高压电力电缆接头温度是反映电缆运行状况的重要指标,对接头温度进行精确预测可提高电缆安全运行水平。采用最小二乘支持向量机建立适用于电缆接头的温度预测模型,并给出了预测方法的具体步骤。模型以电缆接头的历史温度、环境温度、湿度和线芯/护层电流比为输入样本,电缆接头的表面温度为输出。为了提高预测精度,采用粒子群优化算法对模型的标准化参数和正则化参数进行动态寻优。以上海某110 k V电缆接头为例进行预测,结果表明,提出的方法能较好地预测电缆接头温度,预测精度高,为电缆温度监测和预警系统提供可靠的判断依据。     

动态缆整体水动力响应对浮筒布局的敏感性分析

海洋柔性动态缆广泛地应用于远海风电设备以及深海油气开发中,安装其上的浮筒对柔性动态缆的力学行为有着明显的影响。分布式浮筒作为保持动态缆线型的装备,目前从整体分析和线型设计的角度对浮筒段浮力模块之间分布间距等应用研究较少。引入柔性动态缆整体线型的顺应性能指标,并采用OrcaFlex软件建立了陡波线型的数值模型。通过改变不同浮筒段浮力模块之间的距离等主要布置参数,研究了各参数对柔性动态缆顺应性能的影响,对柔性动态缆线型整体布置设计具有一定的参考价值。     

高压电缆中间接头外半导电层缺陷放电研究

为研究高压电缆中间接头在外半导电层被划伤后的放电行为,采用脉冲电流法与高频电流耦合法以及硬件实时放电谱图采集,提取外半导电层含有贯穿性缺陷的高压电缆预制式中间接头中的局部放电信号,结合电场仿真以及接头放电模型对放电发展机理进行分析,结果表明:高频电流耦合传感器的灵敏度以及信噪比不及脉冲电流法,不易发现贯穿性缺陷激发的放电信号;外半导电层存在贯穿性缺陷的情况下,一旦线路中由于操作过电压或故障引起的过电压激发接头缺陷内发生放电,放电将迅速向增强绝缘层内部发展,最终形成贯穿性放电通道导致增强绝缘失效,因此实际生产安装过程中应注意防护此类缺陷,确保接头安全运行。     

Development of pre-molded normal straight joint for 66 kV XLPEcables for short-term use

A premolded normal straight joint for 66 kV cross-linked polyethylene (XLPE) insulated power cables that requires less time and skill in jointing was developed for temporary applications. This plug-in type ethylene-propylene rubber (EPR) normal straight joint has an expected useful life of one year. In various tests carried out on the developed joints, it was shown that the joint can be assembled quickly (in about one hour) without requiring much skill. The initial characteristics tests revealed that these joints are satisfactory for 66 kV XLPE cables. The expected performance of the joints are confirmed in long-term tests and in subsequent residual performance tests     

220 kV高压电缆线路施工经验分析

对民生-石热220 kV高压电缆线路施工机具选型、施工方法、施工中遇到的问题及其解决办法等方面进行了全面的分析总结,着重从电缆输送方向、井口的布置对电缆轴失控的控制方法、防止电缆敷设时局部受损、电缆敷设后的波形调整与固定、电缆接头加工、现场试验等几方面进行阐述,对220 kV高压电缆线路的施工有一定的借鉴作用。     

工作温度和绝缘温差约束下的高压直流电缆接头载流量计算

中间接头是高压电缆线路运行中故障多发的薄弱环节,电缆系统的载流量会因中间接头的结构特点而受到限制。直流下电缆载流量的约束条件与交流不同,不能直接依据交流电缆中间接头载流量的计算方法。为此,文中以直流电缆中间接头的温度场计算等理论研究为基础,提出以接头导体最高允许工作温度和绝缘层内外表面最大允许温差为两个约束条件,确定高压直流电缆中间接头载流量的方法。通过案例分析,将文中方法与IEC 60287标准计算的载流量进行了对比,并就环境温度对载流量的影响进行了分析。结果表明,中间接头的确是电缆系统载流量计算限制条件之一。两个约束条件下的载流量与环境温度的关系曲线将相交于一点,当环境温度小于该点对应温度值时,接头载流量的决定性约束条件为绝缘层内外表面最大允许温差;当环境温度大于该点对应温度值时,接头载流量的决定性约束条件为接头导体最大允许温度。研究结果可为直流电缆系统运行与载流量设计提供参考。     

Development of 138 kV transition joint between HPPT cable andextruded cable

The authors describe the successful development of a 138 kV transition joint between high-pressure dielectric-fluid-filled cable with paper insulation and cable with extruded insulation, such as cross-linked polyethylene or ethylene propylene rubber. Such a joint must have adequate electrical and mechanical properties and contain the high-pressure dielectric fluid normally at 1400 kPa. For evaluation of the transition joint, the IEEE standard 404-1986 for laminar-to-laminar cable joints and extruded-to-extruded cable joints was considered, along with many of the specified types of tests included, such as high-voltage AC and DC, hot impulse to BIL, cyclic aging, and corona. The test results are reported