改进的调频式串联谐振技术在配电电缆局部放电检测中的应用

串联谐振系统因调频源引入较大开关噪声而很少能用于测量电缆中的局部放电,为此对传统串联谐振系统增加2个高速双向可控开关,以便在实现耐压试验的同时可进行局部放电检测。试验室和现场的测试结果验证了该系统进行电缆局部放电测量时的准确性和有效性。     

交联聚乙烯电缆局部放电的在线检测

针对交联聚乙烯(XLPE)电缆局部放电在线检测存在的问题,结合国内外电缆局部放电在线检测方法的研究和应用情况,进行分析和比较,提出了XLPE电缆局部放电在线检测方法.分析结果表明:对XLPE电缆的局部放电进行在线检测是及时发现故障隐患,预测运行寿命,保障电力电缆安全可靠运行的重要手段.     

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。     

交联聚乙烯电缆敷设后的局部放电检测

对敷设后的交联聚乙烯电缆进行局部放电检测比较困难。针对这一问题 ,本文介绍了差分法和电磁耦合法。这两种方法具有方便灵活、操作安全、抗干扰性强等优点 ,适合于现场验收试验和在线检测。     

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。     

XLPE电缆线路局部放电量指标的分析

结合检测经验,分析了局部放电量的检测和相关标准规定指标的意义,提出了局部放电量与XLPE绝缘 电缆线路其它主要性能相关性的论据,特别指出现有XLPE绝缘电缆线路局部放电量检测指标的规定只是对检测 系统的要求,完全受检测仪器技术的局限,只能保证XLPE电缆的最基本要求。为保证其长期性能(安全运行>30 年),在现有局部放电量检测指标下应无可分辨的局部放电。     

基于变频谐振振荡波的电力电缆局部放电检测技术研究

交联聚乙烯(XLPE)电缆具有良好的电性能和热性能,并且具有结构简单、制造周期短以及供电安全可靠等优点,被广泛应用于电力系统的各个电压等级中;但是这种电缆的绝缘结构由于加工技术上的难度或原材料不纯而存在气隙和有害性杂质,这些气隙和杂质尖端处极易产生局部放电。当它使用到一定年限后,局部放电继续发展到一定程度会导致绝缘击穿而造成电网事故。提出了基于变频谐振阻尼振荡波电压下的XLPE电缆及其接头局部放电现场检测技术研究;研究符合现场测试要求、参数优化和性能良好的检测阻抗,并选用了先进的数字信号处理方法对测试数据进行分析处理,为更准确判断电缆及其接头绝缘状况提供了参考依据。     

110kV XLPE电缆局部放电在线监测的方向耦合器技术实验研究

随着电力电缆广泛应用于城市电网,开展电缆的局部放电监测研究对电力系统安全稳定运行具有越来越重要的意义。笔者所研究的电缆局部放电监测方法——方向耦合器法是一种局部放电定位技术。笔者在工频下对方向偶合器工作原理进行了试验验证,并设计制作了方向耦合器,然后模拟产生局部放电高频电流脉冲,于110 kV XLPE电缆上进行试验,验证了方向偶合器测量局部放电脉冲方向的可行性。     

宽频带电流传感器在检测交联聚乙烯电缆局部放电中的应用

研制出一种基于Rogowski线圈的高频宽带电流传感器用于检测交联聚乙烯(XLPE)电力电缆中的局部放电。通过磁芯材料的选择和主要参数的优化,该传感器可具有较好的高频特性和较宽的频带(230kHz~120MHz),同时具有阶跃响应快、线性度好和延迟小的优点。和IEC_270法相比,对于实验室内XLPE电缆绝缘层一人为缺陷,该传感器置于XLPE电缆接地线上可灵敏的检测到局部放电,其灵敏度要高于IEC-270法。     

交联聚乙烯电缆局部放电带电检测典型信号提取与图谱分析

为了准确分析和评估交联聚乙烯电缆的绝缘状况,开展局部放电带电检测绝缘诊断,基于交联聚乙烯电缆的局部放电机理和局部放电信号衰减特性,提出了交联聚乙烯电缆的局部放电三通道同步测试方法,通过对2 MHz、4 MHz、6 MHz频率下多簇局部放电信号的3PARD图谱进行逐一分析,初步实现了交联聚乙烯电缆绝缘缺陷的识别和诊断。该方法可有效发现电力电缆的早期故障征兆,避免因局部放电现象扩大而引发故障停运,进而减少负荷损失和电量损失。     

新型调频式谐振特高压试验电源的参数设计与实现

随着我国交流特高压电网的发展,交流特高压输电技术的试验研究以及交流特高压设备的绝缘考核都需要特高压交流试验电源。针对传统调频谐振式特高压试验电源(UHV frequency tuned resonant test power supply,UHV- FTRTPS)的缺点,结合现有的电力电子技术,对其整体拓扑结构进行了设计,在深入分析整个系统频率特性的基础上,确定频率上、下限分别为30和300 Hz,提出特高压试验电源的主要组成部分的参数设计方案,并以该方案为基础设计一套调频谐振式特高压试验电源装置。实验结果表明,以该方法设计的特高压试验电源装置参数合理,符合设计要求,可满足交流特高压试验研究的需求,对其工程应用及产品化还可起到一定的指导和借鉴作用。     

航天器表面放电脉冲测量系统

文中介绍了一种用于航天器表面放电脉冲测量的瞬态脉冲测量系统,详细地描述了测量系统的原理、电路结构和测量结果。     

新型并联谐振直流环节零电压开关逆变器

此处提出了一种新型的谐振直流环节软开关逆交器。通过在传统硬开关逆变器的直流环节添加辅助谐振单元,实现了逆交桥开关器件的脉宽调制(PWM)软开关动作,同时,辅助谐振单元的开关也为软开关操作,逆变器中的续流二极管和辅助谐振单元中的二极管的反向恢复损耗也减小了。而且开关器件承受的电压都没超过直流电源电压。该软开关逆变器控制简单且不依赖于负载条件,过渡过程所需时间可自由选择。对逆变器工作原理进行了分析,制作了一个10 kw的实验样机,实验结果验证了该软开关逆变器的有效性。     

有源箝位谐振直流环逆变器的PWM控制方案

提出了一种基于双幅有源箝位谐振直流环节逆变技术的脉宽调制(PWM)控制方案,以改变传统谐振直流环节逆变器只能采用离散脉冲调制(DPM)控制的现状,在保持原电路结构简单,软开关等优点的基础上,使逆变器具有更高的效率,明显改善了输出频谱.给出了PWM控制方案的工作原理,通过3kW实验系统的仿真和实验,证明了该控制方案的可行性和优越性.     

一种新型直流环节谐振逆变器的空间矢量脉宽调制方法

为了实现一种结构简单，控制方便，高效率，高功率密度的逆变器的应用，该文提出一种适合于直流环节谐振逆变器的SVPWM的数字控制策略，使每个开关周期只需要一次谐振网络的谐振就可以实现逆变桥的三个桥臂开关管的ZVS，大大减少了谐振网络的工作次数，这对减少开关损耗，提高开关频率，提高直流母线电压利用率都有很大的好处。归纳出新型SVPWM的发生逻辑并采用FPGA产生所需的SVPWM驱动脉冲以减小DSP的计算时间开销。此新型数字控制策略与传统的数字空间矢量控制之间接口非常方便，传统SVPWM的输出可作为FPGA的输入，从而可保留传统SVPWM的控制算法部分。仿真波形和实验结果验证了新型空间矢量PWM算法的正确性和可行性。     

XLPE绝缘老化中的单次放电波形统计分析

为了研究绝缘中发生局部放电的物理机制,对交联聚乙烯(XLPE)绝缘试样进行了加速电老化试验,使用超宽频带局部放电检测系统(频带10 MHz～3 GHz)测量了试样的放电信号,并通过统计分析超宽频带放电的单次脉冲信号探讨了XLPE绝缘老化过程中的放电机理。研究表明,XLPE绝缘电老化过程中单次放电波形的下降沿、脉冲幅值都有显著变化:下降沿从老化前的近15 ns上升到老化50 h的约90 ns,单次放电波形幅值在老化前约1 000 mV,老化15 h后维持在约200 mV,老化到30 h时上升到近500 mV,老化50 h时上升到约600 mV。由单次放电信号的波形特征推断XLPE绝缘老化过程中放电从流注型放电转化为汤姆逊放电的变化过程。     

调频式谐振特高压试验电源最优PWM波形分析与实现

针对新型调频式谐振特高压试验电源(UHV frequencytuned resonant test power supply,UHV-FTRTPS)输出信号频率较宽,不易获得最佳波形这一问题,提出了一种新的特高压试验电源方案。在167～300 Hz高频率段,采用同步正弦脉宽调制(sinusoidal pulse-width modulation,SPWM),把载波比N的数值选择与输出滤波器本身结构相结合,得到合理的最佳N值和滤波器最小视在功率。同时,在30～167 Hz低频率段,采用特定次谐波消除方法在线计算各开关角度,消弱低次谐波,把低次谐波转移到高次谐波,以利于输出滤波器滤除。最后,在输出滤波器电容上串联1个虚拟电阻,在不增加硬件及不改变输出滤波器结构的基础上,从软件控制方法上来增强其阻尼性,使之更好地滤除高次谐波。仿真及试验结果验证了该方案的正确性和有效性,对新型特高压试验电源的工程应用及产品化具有一定的指导和借鉴作用。     

基于移相脉冲宽度调制控制的串联谐振式塑料薄膜表面处理电源的研制

塑料薄膜表面处理负载是一种非线性变化的容性负载,随着放电的增强,负载等效电容增大。针对负载这一特点,研制一台基于移相脉冲宽度调制(PS-PWM)控制的塑料薄膜表面处理电源,实现对负载谐振频率的闭环跟踪。采用PS-PWM控制的塑料薄膜表面处理电源简单,紧凑,可获得很高的效率,采用二极管直接整流方式,克服了因晶闸管整流所带来的尺寸和成本问题。这种高频电源较好地实现了开关管的零电压(ZVS)软化,得到了较宽的调功范围。文中给出了该电源对塑料薄膜表面处理的实际结果,并验证了其有效性。     

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.     

脉冲电流法测量变压器局部放电的频带选择

为研究变压器局部放电测量的频带问题,通过模拟试验测量了放电信号。信号功率谱密度的分析表明, 典型窄脉冲放电信号能量主要集中在≤10MHz。测量系统带宽对放电信号幅值影响的研究表明,带宽≥12MHz后对信号幅值无明显改善,带宽可根据需要选为8～20MHz。