电磁耦合法在XLPE电缆局部放电检测中的应用

设计并研制出用于电缆检测的罗戈夫斯基线圈型电流传感器。通过磁芯材料的选择和主要参数的优化,该传感器具有较好的灵敏度和较宽的频带。对比试验结果表明,电磁耦合法可有效地检测电缆中的局部放电信号,并较好地反映局部放电特征。     

电磁耦合传感器在检测XLPE电缆局部放电中的应用

比较了声测法、差分法、电容传感器法、方向耦合传感器法、阻抗检测法和电磁耦合法在检测XLPE电缆局部放电中的优缺点,认为电磁耦合法更适合用于XLPE电缆局部放电的在线检测,并对电磁耦合传感器的研究情况进行了综述。     

高频电流耦合法测量XLPE电力电缆局部放电

分析了影响XLPE电力电缆正常运行的主要缺陷,在实验室情况下对110kVXLPE电力电缆不同缺陷时运行状况进行了模拟,并利用高频电流耦合法实时测量电缆局部放电大小及特征。     

基于高频电流电磁耦合法的XLPE电缆局部放电测量分析

通过归纳电缆局部放电测量信号的各种干扰源及放电信号基本特征,分析局部放电测量中信号识别方法的放电相位图谱、信号频谱特性、信号幅特性以及信号分离技术,提出了一种基于高频电流电磁耦合法的局放带电测试方法.该法结合计算机辅助分析手段,利用现有局部放电研究成果和经验,可提高局放测量中对信号进行正确分析和判别的能力.应用该方法对某电缆线路开展测试工作,并分离出局部放电信号.     

XLPE直流电缆典型缺陷局部放电特性研究

局部放电是表征电力设备绝缘状态的最有效的手段之一,然而关于直流电压下XLPE电缆典型绝缘缺陷局部放电特征的研究较少。文中首先深入分析了直流下复合绝缘材料局部放电机理,总结了XLPE电缆常见缺陷类型及其原因。使用单芯XLPE电缆及其预制式接头制作了金属毛刺电晕缺陷、应力锥处半导电层沿面放电缺陷以及绝缘交界面气隙放电缺陷,在直流电压下进行阶梯式加压试验。基于高频电流法采集局部放电数据,获得了各缺陷不同放电严重阶段的多种典型特征,包括放电量-时间间隔-放电重复率三维图谱,前序放电量、前序放电时间间隔与当前放电量相关性散点图。提取了典型统计图谱的28个指纹特征,并使用RBF神经网络进行模式识别获得了较好识别正确率,从而验证了特征有效性。     

XLPE电缆局部放电在线监测系统的研制

局部放电检测是判断XLPE电力电缆绝缘状况的重要手段。设计并开发了一套用于中压XLPE电缆的局部放电在线监测系统,详细阐述了其工作原理、硬件组成、软件设计及实现方案。通过监测XLPE电缆屏蔽层接地线中的高频电流信号,来分析评估XLPE电缆的绝缘状况。现场运行结果显示,系统稳定可靠,能满足整个变电站中压XLPE电缆绝缘监测的需要。     

基于分形理论的XLPE电缆局部放电在线检测

采用高频宽带电磁耦合法检测了XLPE绝缘电力电缆的局部放电信号 ,用基于分形学分数维数和自相似原理识别、处理局部放电信号的数字分析系统来有效提取局部放电信号特征值 ,抑制或剔除噪声信号干扰。还提出了XLPE绝缘电力电缆局部放电在线监测、巡测的基本方法。     

XLPE电缆内置传感器检测局部放电的带电校准技术研究

电力电缆出厂试验以及现场离线试验进行局部放电测试时,均采用以皮库(pC)表征的视在放电量来评价其绝缘水平。文中采用内置电容耦合方法进行XLPE电缆局部放电的带电检测,为了使检测结果与出厂试验等离线试验结果能够进行对比,将检测结果以视在放电电荷量形式呈现,需要提出该方法的校准方法。论文采用内置电容耦合法对基于等效电容作为分度电容的带电校准、基于频率响应的带电校准以及基于电缆等效电路仿真的带电校准等3种在线校准方法进行研究,并在实验室35 kV电缆上与IEC 60270:2000标准中规定的端部校准方法进行对比分析。实验结果显示,由于考虑了传感器与电缆金属护套间的杂散电容Cs,基于电缆等效电路仿真的内置电容耦合传感器的带电校准方法获得的校准系数准确度更高与标准端部校准有较好的吻合度。     

变压器局部放电脉冲电流传感器的改进

采用铁磁纳米复合材料制作罗戈夫斯基线圈的磁芯,研制了具有最优幅频特性的宽频带脉冲电流传感器,用于测量变压器局部放电信号;并设计了一种前置放大电路,适用于对微小(几个毫伏)、宽频带(1 K~10MHz)的局放信号的放大.测试结果表明,传感器的线性度好、回差变化小、阶跃响应时间快、灵敏度高.     

一种交联聚乙烯电缆局部放电检测装置的研制

文章介绍了一种便携式交联聚乙烯XLPE电缆局部放电装置,这种装置利用电磁耦合、超高频电磁波和声发射检测电力电缆中的局部放电信号。通过分析局放信号能够判断XLPE电缆的绝缘状态。这种检测装置能够实现对运行中的电缆进行局放检测或者长期监测,能够有效地发现设备存在的局放缺陷。在实际应用中,应进一步提高检测装置的抗干扰能力。     

基于FPGA的XLPE电缆局部放电在线监测技术

交联聚乙烯（XLPE）电缆在运行过程中,电缆绝缘老化会影响电力系统运行的安全性和连续性。基于现场可编程门阵列（FPGA）实时数据采集技术,研制出可应用于XLPE电力电缆运行状态现场的局部放电在线监测新技术,可以对其故障进行预警并预防更严重的绝缘故障的发生。     

XLPE电力电缆局部放电的在线检测

通过实验进行了XLPE绝缘中间接头差分法和电磁耦合法进行局放检测研究,结果表明它们能有效地避免环境干扰。     

基于模糊聚类分析的XLPE电缆局部放电脉冲分离技术

高频诊断技术是检测高压交联电缆局部放电的重要方法之一。通过分析高频诊断技术的基本原理,可知传统的高频诊断技术存在无法准确区分局部放电的类型且抗噪声能力较弱的缺陷。笔者在此基础上提出基于模糊聚类分析的局部放电脉冲分离技术。同时从理论分析、实验室验证及现场测试几个方面进行讨论,并通过对测试数据的分析验证了该方法的有效性。     

XLPE电缆及其中间接头中局部放电电磁波传播特性的数值分析

局部放电(PD)检测和定位对电力电缆绝缘状态监测具有十分重要的意义,有必要建立一个精确的电缆模型对局部放电电磁脉冲的传播特性进行分析。考虑到电缆结构的复杂性,难以得到高精度的等效电路模型,因此采用数值电磁方法,通过构建良好的电缆模型,在时域中分析电缆及其中间接头的局部放电电磁波的传播特性,并对其传播特性进行仿真,计算局部放电源沿不同方向传播产生的电场,将计算得到的电缆中的PD信号波形与接头模型中的信号波形进行对比。结果表明,局部放电产生的电磁波在电缆和电缆中间接头中的传播规律存在很大差异,因此,在电缆局部放电检测与定位时要考虑电缆中间接头的影响。     

110 kV XLPE绝缘电力电缆局部放电的探讨

建立了110 kV交联聚乙烯(XLPE)绝缘电力电缆皱纹铝护套松动时的放电模型,并利用时域有限元电场的方法分析了110 kV的电缆耐压试验时,在电压相位过零点时的放电现象。     

高压交联聚乙烯电缆局部放电脉冲的时频特性识别方法

高压电力电缆局部放电（PD）测量中,进行绝缘诊断和状态评估的一个重要方面是局部放电信号（PDs）的识别和放电源分离。传统的基于局部放电幅值大小检测的相位统计分析,不足以实现有效的诊断、风险评估和基于状态的维护。为此,从理论上研究了频率（即等效带宽∫eq）一时间（即等效时间长度teq）分离技术,通过∫eq-teq。平面的簇脉冲来识别局部放电脉冲,并求解出局部放电脉冲信号在∫eq-teq。平面形成紧凑的簇所需要的相似属性参数。Xi。PE绝缘样片缺陷实验将气隙放电、沿面放电和电晕放电不同类型脉冲映射到∫eq-teq。平面;XI。PE电缆缺陷实验将不同位置的相同缺陷放电脉冲映射到∫eq-teq平面。结果表明,不同类型的缺陷产生的PD脉冲信号能有效形成自己的簇,电缆不同位置的缺陷产生的PD信号也能形成不同的簇。可见,∫eq-teq识别技术可为高压XI。PE电缆的缺陷类型及放电源分离提供判断依据。     

基于核典型相关分析融合的XLPE电缆局部放电模式识别

提出使用核典型相关分析方法提取XLPE电缆接头局部放电信号PRPD图谱特征信息,并使用K最近邻分类算法实现不同绝缘缺陷模式的高准确率识别。利用YJV-26/35 k V型电缆及其附件设计了4种典型绝缘缺陷,使用脉冲电流检测获取局部放电样本信息,绘制了PRPD图谱并应用于样本数据,研究不同特征向量下的识别效果,在适合维数最终获得较高识别正确率。相对于传统电力设备模式识别方法,不但可以有效反映信号非线性特征,并可以将多种特征进行有效融合,消除冗余特征。     

直流XLPE电缆绝缘泄漏电流与局部放电试验特征研究

目前,直流电缆制造技术及工程空前发展,然而,国内外关于直流电压下XLPE电缆故障特征及劣化规律研究极少。局部放电和泄漏电流是电缆绝缘状态的两种重要表征手段。文中搭建了局部放电和泄漏电流联合检测试验平台,研究了绝缘内部气隙、主绝缘表面划伤以及金属毛刺电晕3种缺陷的局部放电和泄漏电流试验特征。结合理论分析及仿真,首先研究了放电量、放电重复率以及泄漏电流幅值间的相关性。之后,基于Shannon熵、互信息等分析手段,研究了不同极性电压下泄漏电流和施加电压间相关特征。综合来看,正常电缆、气隙缺陷、电晕缺陷在负极性电压下的泄漏电流-电压曲线,比正极性电压下的呈现更强线性相关性;划伤缺陷在正、负极性下的泄漏电流-电压间线性相关性均比较明显。该研究对电缆现场状态检测策略的研究具有重要价值。     

电容耦合法电缆局部放电带电检测的在线校正

为建立高压电缆高频局部放电带电检测现场在线校正方法,基于高压电缆绝缘接头外置式电容耦合局部放电检测校正回路等效电路模型,通过电缆模拟接头与真型接头的校正试验,分析了带电检测的在线校正与离线校正方法的等效关系及其影响因素;结合实际运行线路超高压电缆接头上的电容耦合法校正比对试验,提出了电容耦合法局部放电带电检测的现场在线校正与灵敏度评估方案。研究结果表明,在线与离线校正等效系数为接头绝缘法兰两侧等效电容与信号注入侧接头等效电容之比,与检测回路阻抗及旁路杂散电容无关;绝缘接头中的局部放电量受接头绝缘法兰两侧等效电容分流及杂散电容影响,现场检测灵敏度为在线校正注入中的最小可检出信号与校正等效系数之积;现场带电检测与校正中,检测用电容耦合传感器的电容值应≥500 p F,并应尽可能接近绝缘环两侧,校正用电容耦合传感器应安装在检测电容外部两侧、且具有良好对称性结构的位置以减少校正误差。