XLPE高压电缆在线监测方法综述与设计

交联聚乙烯（XLPE）高压电缆的检修还处于定期试验的预防性维修阶段。对于XLPE高压电缆的在线监测,目前已有许多不同监测方法,文章通过对较为常用的局部放电试验法和温度监测方法进行研究和分析,并对比和总结了其他诸多方法的特点,设计了一套基于综合信息的XLPE电缆诊断方案。     

高压电缆在线监测预警系统的研发及应用

研发一套综合监测高压电缆运行状态的预警系统,基于电力电子技术、网络技术及通讯技术,将110kV及以上电压等级高压电缆金属护套环流、局部放电、瞬间短路故障电流、电缆接头表面温度、电缆接头振动、工井水位等检测装置进行有机整合,通过数据采集转换,实现将现场数据实时回传后台机,以供运行人员访问。预警系统在南宁电网装配使用后,已经可以通过综合参考系统在线监测的状态量对判断高压电缆运行状态、对预防故障发生具有重要的参考价值。     

基于分布式光纤温度传感器的高压电缆在线监测系统设计

高压电缆在牵引供电系统中的应用日益广泛,实现高压电缆的安全、可靠和经济运行对确保牵引供电系统的安全性和经济性具有十分重要的意义.基于分布式光纤测温技术设计了一种分布式高压电缆温度在线监测系统,通过分析电缆温度场和动态载流量能及时发现高压电缆运行中存在的安全隐患,对预防事故发生具有重要的工程实用价值.     

高压XLPE电缆绝缘多参数在线监测

建立了在交流电压作用下高压交联聚乙烯(XLPE)电缆绝缘的参数模型,并分析了电缆绝缘劣化时绝缘参数的外在表现.提出通过监测XLPE电缆的工作绝缘电阻、等值电容、介质损耗因数及各参数的变化趋势来综合评定电缆的绝缘状况.并分析了该方法的有效性及合理性.设计了高压XLPE电缆在线监测装置.在数据处理方面,采用基于LM(Levenberg-Marquardt)算法的非线性最小二乘拟合法对采样信号进行拟合,将信号进行快速傅里叶变换得到的谐波分析结果作为LM算法的迭代初值,并利用拟合结果计算出电缆绝缘的被监测参数.仿真分析表明,该算法收敛速度快、精度高,能很好地抑制电网频率波动、直流分量以及谐波含量对被监测参数的影响.     

高压电缆多状态量在线监测设计与实现

为了提高高压电缆运行的稳定性,对各种技术与监测系统进行研究,提出了一款基于电缆接地箱的高压电缆多状态量在线监测系统,完成了整体的软硬件设计,并进行了应用测试.测试结果表明,该监测装置能有效监测电缆的各种运行状态数据,保障电缆正常运行.     

XLPE电缆在线监测系统设计

阐述了水树枝的定义和直流分量法的原理,并重点论述了基于直流分量法的交联聚乙烯（XLPE）电缆在线监测系统的设计,即被测试的信号经过I/U转换电路、PEC8000型PLC模块进行数据采集,最后通过MCGS组态软件和平板电脑实现人机交互.同时充分考虑了便携性、抗干扰特性、安全性以及易用性等要素,合理设计了整个系统的外观、封装、接口等.现场实际应用验证,设计的监测系统能对多条电缆的老化状况作出准确地评估.     

风电场高压电缆局放在线监测系统及去噪方法研究

鉴于风电场高压电缆绝缘故障易导致机组停运,研制了基于脉冲电流法的风电场高压电缆局放在线监测系统。构建了系统的硬件平台,阐述了系统的监测原理,并设计了提高局放在线监测灵敏度及安全性的系统构架方法。针对局放在线监测中电磁干扰难以消除的技术难题,提出了基于时域波形分析的局放脉冲辨识方法,通过简单的时域分析,即可实现放电脉冲的辨识,最后给出了系统在某风电场应用效果。实践证明,该系统及脉冲辨识方法具有较强的实用价值。     

高压XLPE电缆绝缘的在线诊断

上海宝钢采用很多高压XLPE绝缘电缆,直埋敷设,近年检测其绝缘状况,结果表明有劣化倾向.为了监视其绝缘情况,宝钢与上海电缆研究所联合研制了一台电缆绝缘状况在线诊断仪,并已投入运行.文中还介绍了仪器的结构和原理,以及现场试验的结果.     

海上风电场海底高压电缆故障监测方法的研究

海底高压电缆是海上风电场传输电能的重要组成组成部分,因此海底高压电缆的安全运行对海上风电电力系统至关重要。针对分布式光纤传感器在线监测海底高压电缆运行状况的方法,利用有限元软件ANSYS建立XLPE海底高压电缆模型,仿真分析海底高压电缆在不同故障形式下,海底高压电缆内部物理量的变化,为分布式光纤传感器在线监测海底高压电缆运行状态提供参考。最后,根据这些仿真结果提出了一个信息融合的模型,以方便综合利用这些特征量和提高定位精度。     

基于差值电流分析的高压电缆在线监测研究

针对当前高压电缆故障单一参数监测判断准确度低,多参数监测存在数据融合分析不足等问题,提出一种基于差值电流分析的高压电缆故障在线监测方法。该方法通过测量直接接地箱和交叉互联接地箱处接地线电流,对故障及正常情况下接地线三相电流进行比值分析和不平衡度分析来识别故障,根据模糊控制原理建立了故障判别依据和相关数据库,以此进行故障诊断。分析了故障情况下接地箱电流变化情况并仿真模拟了不同位置的接地箱进水、同轴电缆破损、接头开路、接头短路等故障。最后以此设计出一套高压电缆线路故障在线监测系统。通过实例分析验证了该方法的可行性,能及时预警高压电缆线路故障,防止高压电缆线路发生安全事故。     

XLPE高压电缆短路故障电流在线监测装置设计

通过分析XLPE高压电缆线路短路故障电流回路的特点,设计了XLPE高压电缆短路故障电流在线监测装置.当线路发生短路故障时,短路故障电流在线监测装置实时采集故障电流的大小与方向信息,并根据监测数据分析故障电流回路特性,对于电缆-架空线混合线路,判断故障发生在电缆侧还是架空线侧;对于金属护套交叉互联的长电缆线路,判断故障发生在哪个交叉互联区间.该装置大大缩短了电缆线路发生短路故障后的抢修时间,提高了供电可靠性.     

500 kV高压电缆在线监测技术应用研究

介绍了二滩水电站500 kV高压电缆的基本情况及业内高压电缆在线监测方式。根据电缆故障特征量分析结果,探讨将电缆外护层感应电压作为高压电缆故障诊断参数的可行性,最终提出适用于二滩水电站高压电缆的在线监测方式。     

基于模拟试验的高压电缆接地电流在线监测装置功能校验分析

因接地系统缺陷引发的高压电缆故障时有发生,接地电流在线监测技术是进行接地系统缺陷检测的一种有效手段,但该技术在工程应用中仍面临许多问题,其有效性及精度尚需通过仿真模型进行试验校验。文中利用高压电缆状态仿真试验平台,构建了110 kV电缆模拟试验回路,通过升压和升流系统模拟实际运行工况,对高压电缆接地电流在线监测装置进行了功能校验分析。在不同电缆运行工况下,对在线监测装置传感器的发热、振动和噪声状态进行了实测和分析。当电缆本体和接地缆流经异常电流时,校验了在线监测装置的运行情况。实验结果表明,在线监测装置中采用的不同结构的接地电流传感器的发热、振动和噪声状态存在差别,对电缆系统的影响程度也不一致,针对发现的问题提出了防范措施,确保在线监测装置的安全有效应用。     

单芯XLPE电缆金属护套绝缘在线监测研究

分析了电缆金属护套接地模型,提出了环流法在线监测XLPE电缆金属护套绝缘性能。试验结果表明,环流值与金属护套绝缘性能差异密切相关,因而提出了“环流绝对值”与“环流相对变化量”的判据。开发的在线监测系统能很好地监测电缆金属护套绝缘性能,提高了电缆运行可靠性。     

北京地区高压电缆系统

分析了北京地区高压电缆施工流程、应用情况、遇到的一些故障、电缆试验方法 ,采用的监测手段 ,提出了一些高压电缆施工和运行中应注意的问题 ,预测高压电缆今后的发展     

高压电缆局部放电监测研究

由于绝缘老化变质、过热、机械损伤等,会使得电缆在运行中绝缘劣化,对电缆进行局部放电检测是防止电缆运行事故的有效方法.对常见的电缆局部放电监测方法高频电流法、电容耦合传感器、声发射法、超高频UHF法,甚高频VHF法进行了介绍,分析了不同方法的优缺点,指出了未来的研究方向.