基于振荡波检测系统的电力电缆局部放电波形研究

介绍了局部放电电流法检测局部放电的基本原理,给出了振荡波局部放电测试电路,对基于这一检测原理的振荡波局部放电测试系统检测的波形信号进行分析。研究表明振荡波检测系统检测的局部放电信号会受电缆传播特性的影响产生衰减,且检测的信号波形基本上呈现脉冲型和脉冲振荡衰减型两种形态。     

不同频率振荡波电压下XLPE电缆局部放电特性的研究

振荡波检测技术在电力电缆局部放电检测中广泛应用。测试电缆长度不同导致振荡波电压频率发生变化。为了研究不同频率振荡波电压作用下电缆缺陷的局部放电特性,文中使用自主研发的振荡波测试系统检测了热缩式电缆附件在电缆终端无应力管、中间接头错用绝缘胶带替换半导电自黏胶带、交联聚乙烯主绝缘表面由割痕导致的气隙以及主绝缘表面存在金属微粒这4种缺陷的局部放电,对比分析了局部放电起始电压、熄灭电压、放电幅值、放电次数等特征随振荡波频率的变化情况,并对4种缺陷进行模式识别。分析结果表明,局部放电特性随振荡波频率变化而存在差异,4种缺陷的统计特征区分度较大,识别效果较好,具有实际应用价值。     

OWTS局放测试系统的模型研究

振荡波电压测试系统(OWTS)是应用效果较好的一种用于电力电缆局部放电检测和定位的技术。在振荡波电压测试系统理论分析的基础上,设计了OWTS局放测试系统的MATLAB/Simulink模型。根据单气隙局部放电的物理模型,实现了振荡波局部放电测量过程的仿真,也就是从校正到测得局部放电视在放电量的过程。OWTS局部放电测量过程的仿真研究,对振荡波电压测试系统局放测量程序的研发有一定的参考价值。     

振荡波测试系统在电缆局放测试定位中的典型案例分析

简单介绍了电缆局部放电的原因和危害,以及振荡波测试系统的工作原理。以某路电缆为例,重点介绍了振荡波电缆局部放电(OWTS)定位测试中的现场应用,总结了OWTS测试、分析中的经验和技巧。     

阻尼振荡波下检测XLPE电缆局部放电和耐压与工频的等效性综述

近年来中低压交联聚乙烯(XLPE)电缆的现场局部放电检测技术在国际上得到了快速发展。其中阻尼振荡波下测量电缆的局部放电在中国的电力运行部门得到广泛应用。笔者简述了该方法的测试原理与优缺点,综述了对不同频率振荡波的耐压与局部放电的测试效果及振荡波电压与工频电压下的耐压和局部放电测试结果的等效性以及其对电缆损害的可能性。     

振荡电压波作用下电缆局部放电的仿真分析

振荡电压波可以使电缆缺陷部位产生局部放电,可以用来进行电缆局部放电的定位。本文介绍了振荡波电压法在交联聚乙烯电缆局部放电定位中的应用原理,建立了电缆在正常情况下和存在局部缺陷下的二维有限元数学模型,利用有限元分析软件在振荡波电压作用下对电缆进行了电场仿真。仿真结果表明在振荡波电压作用下电缆缺陷部位电场畸变,超过气隙的击穿场强而产生局部放电。该结果为研究和设计振荡电压波系统提供了理论依据。     

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.     

振荡波缺陷定位系统的无晕设计

目前振荡波装置在试验过程中非电缆本体的电晕放电容易引起电缆缺陷的误诊断。为了有效减小外接装置引入的局部放电,增加试验中局部放电识别的准确性,采用对电缆终端建立电场仿真模型的方法,探究振荡波系统中的强电场区域,针对仿真结果,对电缆本体以外强电场区域进行了无晕处理,包括油浸电缆终端头、使用蛇皮管导线、套接均压环等改进方式,进而,对真实电缆进行了缺陷定位试验。实验结果表明,无晕设计后,采集到的干扰信号大幅减少,缺陷识别准确性显著提高。通过研究发现,振荡波系统的无晕设计是提高定位精度的关键因素。     

110 kV电缆中间接头半导电层缺陷局部放电测试技术研究

高频电流耦合法(HFCT法)和检测阻抗法是高压电缆局部放电检测重要手段,两种方法局部放电检测装置以及数据分析方法均不相同,致检测数据难以横向比对,给运维和检修带来困难。为比较两种检测手段的局部放电特性和检测性能,本文建立基于高频电流耦合法(HFCT法)和检测阻抗法的电缆中间接头气隙缺陷试验系统,设置了110kV电缆中间接头外半导层气隙缺陷模型,逐级升压激发缺陷的局部放电信号,利用PD-check采集和分析两种方法得到的放电谱图、单次脉冲的时频域特征。实验结果显示,在相同的局部放电测试环境下,检测阻抗法的抗干扰能力及测试灵敏度优于高频电流耦合法。     

基于电磁耦合法XLPE电缆局部放电传感器的研制

局部放电是反映XLPE电力电缆绝缘状况的重要参量。电磁耦合法是目前检测XLPE电缆局部放电最有效的方法,基于电磁耦合法,设计并研制了用于XLPE电缆的局部放电传感器,根据局放信号的特点选择合适的磁芯材料,通过数学模型分析及试验对比,研究了积分电阻及线圈匝数等参数对电流传感器幅频特性的影响,确定了最优的积分电阻及线圈匝数等传感器关键参数。实验室测试及现场安装运行情况显示,研制的高频局放传感器安装方便、工作频带宽、灵敏度高,能满足XLPE电缆局部放电检测的要求。     

交联聚乙烯电缆局部放电在线监测系统研制

监测局部放电是评价电力电缆绝缘状况的重要手段,而目前国内对电力电缆局部放电进行测量所用的系统频率较低,为此文中研究了用宽频带电磁耦合法来检测交联聚乙烯(XLPE)电力电缆的局部放电.它由Rogowski线圈型电流传感器、放大器、滤波器和数字示波器组成,带宽为1 MHz～20 MHz,符合宽频带检测的要求.对不同模拟缺陷和电缆上人为缺陷的检测表明,该方法与IEC 60270的方法相比具有一定的灵敏度,可以有效检测到局部放电信号,并且可以很好地识别出不同典型缺陷的局部放电.     

Advanced partial discharge diagnostic of MV power cable systemusing oscillating wave test system

To obtain a sensitive picture of discharging faults in power cables the PD should be ignited, detected, and located at power frequencies that are comparable to operating conditions at 50 or 60 Hz. In this way, realistic magnitudes in [pC] and reproducible patterns of discharges in a power cable can be obtained. PD measurements during service as well as on-site continuous energizing at 50 (60) Hz of MV cables are not always economically realistic for on-site inspections. Different energizing methods have been introduced and employed during recent years. Therefore, based on the assumption that sensitive detection of critical PD sites occurs by a method mostly similar to 50 Hz energizing conditions, a method as introduced for on-site PD diagnosis of MV cables is discussed: oscillating wave test system (OWTS)     

一种求解屏蔽电缆场线耦合问题的混合方法

为了克服求解屏蔽电缆电磁耦合问题传统方法的缺点,研究了一种将电磁场时域有限差分方法(FDTD)和传输线理论相结合的混合求解方法。将屏蔽电缆的场线耦合模型分解为内系统和外系统,分别应用场的方法和等效路的方法进行求解。在外系统的求解中,考虑了有耗土壤和屏蔽层接地方式对屏蔽层响应的影响。内系统求解中对传输线方程应用FDTD方法得到了芯线响应的时域解。利用该混合方法研究了外部电磁脉冲干扰对近地铺设屏蔽同轴电缆芯线的影响,并与相关实测结果进行了对比分析,验证了计算结果的正确性。     

交流输电线路参数测量现状及发展趋势

从输电线路参数测量方法的基本原理和工程实际出发,对目前各种测量方法进行综合分析和研究。结合输电线路电磁耦合特征对输电线路模型进行了科学实用的分类,按照测量的基本方式、测量的抗干扰方法和参数的计算方法3个方面对现有输电线路参数测量方法进行了归类,分析它们的特点和适用性。针对多回耦合输电线路参数在线测量时零序信号的产生、含T接线路和非全程并行输电线路参数的测量、用于参数在线测量的广域测量系统、非接触式测量方法的应用、输电线路并联电抗器及阻波器和耦合电容器对参数测量的影响等难点问题,提出了相应的解决思路。     

基于脉冲电声法的同轴塑料电缆空间电荷测量技术的研究进展

空间电荷现象严重制约着高压直流塑料电缆的发展。目前,脉冲电声法（pulse electric acoustic,PEA）是国际上常用的测量固体电介质中空间电荷分布的非破坏性的方法之一。首先从高压脉冲的注入方式出发,简述了几种基于PEA法的同轴塑料电缆空间电荷测量技术;同时,提出了一种基于高压脉冲从测量电极注入电缆试样的改进测量装置,在该装置中通过蓄电池、环氧底座以及光电转换器等将采集数据的示波器进行对地隔离,从而提高了测量系统测量信号的频带宽度;然后,介绍了同轴塑料电缆空间电荷波形的恢复方法;最后,概述了空间电荷测量技术在评估电力电缆老化程度中的应用和未来在线测量空间电荷的可行性及发展方向。     

振荡波电压法检测交联聚乙烯电缆中间接头新缺陷的试验与仿真

振荡波电压法主要是利用电缆等值电容与电感线圈的串联谐振原理。振荡电压的多次极性变换可在电缆缺陷处激发出局部放电信号,通过高频耦合器测量该信号可达到检测目的。采用振荡波电压法对一条退运电缆且中间接头分别存在压接管表面误用绝缘胶带、主绝缘表面存在水膜时的情况进行了研究。结果表明振荡波电压法对压接管表面误用绝缘胶带缺陷的检出效果比较明显,对其它一些缺陷检出效果不明显,基于有限元分析方法的电场仿真结果也验证了这一点。因此振荡波电压法可否作为10kV交联聚乙烯电缆入网试验的一种替代方法有待进一步研究。     

高压电缆状态监测技术在杭州地区的应用

高压电缆在城市输配电网中使用得越来越广泛,而目前电缆的状态监测与缺陷诊断技术还不够成熟。为了确保电缆的安全运行,杭州市电力局先后引进了高频局部放电在线测试设备、振荡波局放测试系统、接地电流与电缆温度在线监测系统、智能巡检机器人等新技术。本文介绍了电缆监测技术应用情况、各种监测技术的特点以及相关使用经验。     

测量任意周期信号的混沌解判定

以杜芬方程为例,在分析此混沌系统的动力学特性的基础上,提出了一种新方法将现代谱估计方法与著名混沌系统(杜芬振子系统)构成混合检测系统,共同检测微弱正弦信号方案,结果表明此方法在估计正弦信号时,幅度测量精度得到提高,同时将梅尔尼科夫方法应用到混沌系统中,得出在测量任意周期信号时,此混沌系统出现混沌现象的阀值.通过正弦波和方波对此判据的验证,结果表明此判据是有效的,虽然存在一定误差,但在缩小范围后,准确性可大大提高.     

电力电缆的现场试验与诊断

本文介绍电力电缆现场试验和诊断的现状和发展。直流电压试验作为一种对油浸纸绝缘电缆非常有效的方法应用至今 ,但它对塑料绝缘电缆是无效而且有害的。文中讨论了近几年以来开发的 0 .1Hz VL F法、CDA法、OWTS法以及变频谐振试验系统。用变频谐振试验系统进行的 2 0～ 30 0 Hz交流电压试验已被 IEC确认为高压和超高电力电缆的主要试验方法。     

A study on improving shielding performance of shielded cable

With the developments in power electronics equipment, the electromagnetic environment has become severe for electronic equipment. In the smart facility field, the stable operation of electronic devices is indispensable, and noise countermeasures must be improved. To suppress intrusive noise from cables, shielded cables are used in many cases. However, electromagnetic induction cannot be suppressed when the shield is grounded at one end, and when grounding both ends of the shield, current flows through the shield creating intrusive noise in the cable. That is, even if a shielded cable is used, a sufficient effect cannot be obtained. Therefore, as a countermeasure, this study prototypes and evaluates cables that combine double shielded cables with magnetic cores. Evaluations conducted using the copper pipe method, triaxial method, and impulse test confirm that the shielded performance improved by 10–30 dB compared with the conventional shielded cable.