高压交联电缆局放传播特性分析及试验研究

局部放电信号在高压交联电缆中的衰减传播规律是实现局部放电精确测量与放电源定位的重要理论基础之一.首先对局部放电信号沿电缆传播特性展开分析,并分别采用35、110、220kV高压交联电缆构建了局部放电脉冲注与测量系统,对高压交联电缆局部放电脉冲传播特性进行了试验研究与分析,通过计算分析比较了不同频率的脉冲信号在电缆中的传播和衰减系数.结果表明,电缆对局放脉冲有显著的高频衰减效应,沿电缆传播的陡上升沿脉冲信号会随传播距离的增长而严重衰减;同时,半导电层对局放信号具有明显的衰减作用,在高压电缆局放精确测量与定位中即便采用分布式传感器就近采集信号也仍需对局放信号做出衰减补偿.     

基于馈路终端单元的XLPE电缆局部放电在线检测研究

局部放电检测是XLPE电力电缆绝缘状态检测的主要方法之一.提出了一种基于馈路终端单元的XLPE电缆局部放电在线检测的新方法.利用改进型罗戈夫斯基线圈传感器解决频带窄的不足,同时基于馈路终端单元通过WAN进行信号传送.经实验检验,该系统具有频带宽、体积小、实时信号传送方便等优点.     

基于空间谱估计的多局部放电源分辨和定位

提出基于空间谱估计的变压器局部放电源定位方法.利用电磁矢量传感器检测局部放电特高频(UHF)信号,该传感器是一个六元天线阵,能同时检测入射UHF信号的6个电磁场分量.对传感器输出数据进行窄带滤波,应用信息论的最小描述长度准则或平滑秩序列法估计局部放电源数,并应用空间谱估计理论中的多重信号分类算法实现多局部放电源的分辨和定位.通过仿真和实验研究,证明了单个电磁矢量传感器可以分辨并定向追踪3个局部放电源.     

电力变压器局部放电方位估计的仿真研究

提出了一种基于改进MUSIC算法的变压器局部放电源方位估计的方法,该方法在变压器油箱外壳安装超声相控阵接收传感器,通过传感器阵元接收放电源辐射的超声波信号。应用改进MUSIC算法对接收信号进行空间谱分析,完成变压器内一个甚至多个局部放电源的方位估计。仿真结果表明,改进MUSIC算法具有很高的分辨力和估计精度,尤其对于相近的多个信号源,该算法同样具有很高的分辨力。     

XLPE电缆局部放电在线监测系统研究

交联聚乙烯(cross linked polyethylene,XLPE)电力电缆的局部放电严重影响电缆和电网的运行可靠性。在基于电流互感器测量原理的基础上,提出了一种利用Rogowski线圈测量的XLPE电力电缆局部放电在线监测系统。首先研究了高频电磁耦合传感器的设计,确定了与测量灵敏度相关的参数,并通过实验确定了用于XLPE电力电缆局部放电测量的罗氏线圈参数;设计了监测XLPE电力电缆局部放电的设备和基于光纤通讯的电缆局部放电在线监测系统的整体结构,最后对某变电站运行中的电缆进行了局部放电测试,对监测数据进行分析,结果表明了基于高频罗氏线圈及光纤传输的电缆局部放电在线监测系统的有效性。     

国内电力变压器局部放电超声波定位研究进展

针对变压器局部放电超声波定位在国内的研究进展展开论述.目前变压器局部放电定位检测的主要手段是超声波定位法,先进的智能算法对变压器局部放电超声波定位提高收敛性和定位精度上有较好的效果.超声波传感器阵列能够比单个探头更好的实现局部放电源的定位,对超声波传感器阵列的优化稀疏和对阵列信号的处理算法的研究对实际工程具有重要意义,超声波与光法结合为局部放电定位提供了新的思路.现场实际情况可以看出,超声波法对于变压器局部放电的定位有一定的效果,可是对于大型变压器绕组深处的局部放电定位的精度不高,而对超声波在变压器绕组和绝缘中的传播特性的研究是解决这一问题的有效手段.     

基于超声波法的多通道开关柜局放源三维定位方法

某些类型的局部放电发生时,伴随超声波信号的产生,文章对开关柜内超声波的传播规律进行论述,建立多通道三维立体定位模型和算法,并通过对局放所产生的超声波信号计时点算法的研究,实现自动搜索计时点并进行较精确的三维定位的目标。     

电缆终端局部放电带电测试方法的比较与应用

文章针对电缆终端局部放电带电测试方法,结合现场应用情况,分析比较了现有的几种测试方法的可操作性、测量灵敏度,同时在实验室建立了3种常见局部放电类型模型并获得其超声波信号特征,为各种类型电缆终端局部放电带电测试工作的开展提供参考。     

基于峭度和时域能量的局放脉冲提取算法

提出了一种针对电力电缆局部放电脉冲的提取方法,首先根据信号峭度的变化定位局部放电脉冲峰值所在位置,然后根据信号能量的变化采用滑动能量搜索的方法以局部放电脉冲峰值为中心向两边计算搜索局放脉冲的边沿,从背景噪声中准确提取局放脉冲信号。该方法可以将局部放电检测信号中纯噪声信号部分与包含局部放电脉冲信号的部分区分开来,且不受局部放电脉冲个数和脉冲所在位置的限制,并具有步骤简洁、计算量小的特点。通过与小波阈值去噪、经验模态分解（EMD）两种主流电力电缆局部放电脉冲提取方法的仿真实验对比和实际实验对比,验证了该方法的有效性与准确性。     

一起110kV电缆中间接头故障分析

文章介绍了一起由红外检测发现的高压电缆中间接头故障案例。通过解体分析,确定了故障原因为电缆接头受潮导致绝缘劣化,长期运行最终产生局部放电烧蚀。最后提出了电缆安装和运维阶段的技术监督措施,为高压电缆接头在电力系统中安全、稳定运行提供保障。     

基于动态预测和形态学滤波的电压暂降检测研究

为满足动态电压恢复器(DVR)对电压暂降特征量实时性和准确性的检测需求,基于采用求导法的αβ-dq变换,研究电压暂降特征量检测原理,采用不同离散序列对该求导方法进行优劣探讨。在此基础上,通过分析改进差分求导法,提出一种针对单相电压暂降特征量的新型求导检测方法,结合待检测信号的动态预测与差分求导法,可有效避免原求导法中产生的"毛刺"现象。该方法选用短延时的形态学滤波器对直流分量进行提取,从而消除可能伴随的谐波以及脉冲噪声在发生电压暂降过程中对检测结果的影响,同时避免常规滤波器的较长时延。仿真结果表明,改进后的检测方法可在短时间内获得电压暂降特征量的准确改变情况,满足DVR对电压暂降特征量检测的要求。     

模块化多电平换流器电容电压优化均衡法研究

在模块化多电平换流器的传统子模块电容电压排序均衡方法中,算法排序在子模块数目较多的情况下存在运算量大、开关动作频繁等缺陷。因此,为了减少子模块排序运算量,降低开关频率,该文提出了基于改进归并排序的 MMC电容电压均衡法。首先,对引入的归并排序算法均衡工作机理展开了简要叙述,在此基础上,针对算法单次排序比较次数高对算法进行优化处理,进而减少了单次排序运算过程中算法所需的比较次数;并立足于简化后的归并排序算法,引入子模块之间的最大电压偏差比例值,实现降低排序频率与开关损耗,从而形成了具有优越性能的改进归并排序均压控制方法。最后,运用 Matlab/Simulink仿真平台搭建了模块化多电平换流器的直流侧电容电压均压控制模型验证所提改进归并排序均压方法的可行性与有效性。     

10kV绝缘导线防断线用避雷器串联羊角间隙的距离确定方法

通过分析架空输电线路雷击断线机理,设计一种由避雷器与羊角间隙串联的保护装置。羊角间隙与绝缘导线穿刺连接,当出现直击雷或感应雷时,先羊角间隙进行放电,通过避雷器将雷电能量泄入大地,抑制工频续流。因羊角间隙能稳定可靠地转移电弧弧根至羊角端的燃弧间隙,保证放电间隙表面不受电弧的灼烧而变形,既有效地提高了放电电压的稳定性,又避免了绝缘导线烧损而断线。同时,考虑间隙放电电压的不稳定性,提出基于正态分布的带间隙避雷器的间隙距离确定方法,通过雷电冲击放电试验和数据处理分析,得到高压穿刺电极的安装位置与间隙距离,避免了绝缘导线因雷击而发生断线故障。     

交流电机绕组磁势动画演示研究及其编程

针对交流绕组磁势这一电机学的重要内容,通过编程开发,在理论分析基础上,以"波形"与"相量"等为表述方式对磁势的变化情况进行动画演示,形象的体现磁势"脉振"与"旋转"、"圆形"与"椭圆形"等诸多特点。有利于加深对电机学"磁势"概念的理解,同时亦丰富了电机学中关于磁势的分析与表达方式。     

双拾取结构WPT系统稳定性分析

双拾取结构在大功率无线电能传输系统得到广泛应用,双拾取线圈间互感的影响可通过外加补偿电容消除,然而该方法可能导致初级侧出现多谐振点,造成系统不稳定。在此背景下,首先,利用互感电路理论对双拾取结构进行分析,得到次级侧到初级侧的反映阻抗;其次,提出基于调谐与调补偿电容的2种电感补偿方法,并根据初级零相角频率须等于次级频率的稳定条件,进一步分析拾取线圈间的互感对系统稳定性的影响,获得拾取线圈的品质因数与初、次级线圈之间的耦合系数之间的关系,得到判断系统稳定的条件。最后,通过仿真验证理论分析的正确性。     

2018年1月安徽电网输电线路覆冰舞动故障规律分析

对2018年1月安徽电网出现的大面积输电线路覆冰舞动故障和设备受损规律进行了分析,结合气象资料和线路结构参数,对输电线路舞动形成的原因进行分析。结果表明线路跳闸主要原因为持续冻雨和大风激励下,线路发生舞动,引起相间或导线对地线距离不足放电;设备受损主要原因为长时间的导线舞动造成直线塔绝缘子球头疲劳破坏后断裂,引发导线掉落,以及耐张塔长时间承受动态不平衡张力而损坏。故障分析结论对安徽电网舞动防治具有重要意义。     

考虑动作误差的低励限制与失磁保护定值配合方法研究

关于低励限制与失磁保护定值匹配的研究多聚焦于将其转换到同一功率平面或阻抗平面进行校核的方法,鲜有文献考虑实际装置动作特性对定值匹配结果的影响。该文从理论上详细分析各参数变化对失磁保护和低励限制的影响,提出基于装置动作误差的低励限制与失磁保护定值匹配校核原则,并论述定值失配时的定值调整方法,为当前各发电厂开展低励限制与失磁保护定值校核及整定提供了有效指导原则。     

考虑负荷时变性的配电网故障抢修恢复策略

针对未考虑负荷时变性求取的配电网故障抢修和恢复策略不准确的问题,该文在考虑负荷时变性和故障抢修恢复持续时间较长的基础上,对配电网多故障抢修顺序和故障恢复后网架重构优化问题进行研究。在故障抢修恢复阶段,以故障抢修完恢复负荷价值最大为目标;在故障恢复后网架重构阶段,以电压偏移量和网络损耗加权和最小为目标,采用二进制粒子群算法来求解模型。通过抢修与恢复的交替、协同,循环往复求解,得到故障抢修顺序和对应恢复策略。以改进的IEEE69节点配电网系统进行仿真分析,结果表明:配电网故障抢修恢复应结合故障发生后负荷实际需要求解目标值,进而确定抢修顺序;抢修故障恢复后,利用故障抢修完所处时段的负荷值来网络重构优化,更符合实际、更准确。     

尼龙在液氮中的冲击沿面闪络特性

从超导装置绝缘的故障类型来看,沿面放电是影响其正常运行的重要因素。由于液氮环境的低温特性,需重新选择适用于液氮的绝缘材料,并研究其沿面放电特性。前期研究已经验证了尼龙材料在经过处理后可以作为液氮中的外绝缘材料使用,该文对尼龙材料在液氮中的沿面闪络特性进行实验研究。通过对同一表面进行多次闪络实验,证明尼龙具有良好的沿面闪络电压重复性。通过对不同间距下,液氮中尼龙棒和挤出成型的聚四氟乙烯棒沿面闪络电压测量,得到服从 Weibull分布0。1%放电概率的首次冲击闪络和爬电距离的关系,为高温超导装置的外绝缘设计提供有力的参考价值。     

电站10 kV连续倾斜架空线防雷配置改造

针对10~35kV级配电线路防雷保护配置方案无法指导特殊环境、高供电可靠性架空线的情况,着重分析连续倾斜架空线感应雷过电压幅值;首先,运用有限元方法建立山坡架空线杆塔感应电场强度分析模型,分析各级杆塔最大空间电场强度;其次,运用ATP-EMTP电磁仿真软件,建立抽水蓄能电站架空线分布参数模型;最后,在雷击输电线与避雷线情况下,对现有配置及改进措施防雷效果进行对比,提出改进建议。