局部放电信号在XLPE电缆中间接头中传播特性的研究

为提高电力电缆系统中局部放电(PD)测量和定位的准确性,考虑到半导电层和多层复合介质的频变特性,基于传输线理论和有限积分法(FIT)建立10 k V交联聚乙烯(XLPE)电缆中间接头的数学物理模型,仿真分析了局部放电信号在XLPE电缆中间接头中的传播特性。仿真结果表明:中间接头内部特征参数随结构和电磁波频率变化而变化,PD信号经过中间接头后,高频信号较低频信号衰减快,入射波衰减和畸变都较相同长度本体中严重,且反射波信号幅值较大,接头内部能量衰减主要集中在连接头附近。波阻抗在接头过渡段和连接头段变化较大,将对局放脉冲折、反射起主要作用;PD信号在中间接头中平均传播速度与电缆本体中基本相同。     

XLPE电缆及接头局部放电的超高频测量与分析

超高频的局部放电测量是目前国外电力设备绝缘检测研究的焦点问题之一。本文建立了一套超高频局部放电的测量系统，设计了XLPE电力电缆及其接头局部放电超高频测量的电容耦合传感器，分析了传感器的等效电路，测量了其频率响应，对电缆以及接头中的实际放电进行了测量分析。     

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。     

GIS局部放电超高频电磁波的传播特性研究

SF6气体中的局部放电过程可激发产生超高频电磁波。为研究GIS中超高频电磁波的传播特性,采用时域有限差分法仿真计算GIS中超高频信号的传播特性。仿真计算表明,GIS中局部放电产生电磁波在传播过程中存在延迟现象,有利于局部放电点的定位。因GIS中存在不连续点,超高频信号在传播过程中产生衰减,通过绝缘子时平均衰减3dB,通过T型接头时最严重的支路信号平均衰减10dB,而传播过程中产生的谐振使其衰减变慢。     

GIS中局部放电电磁波的模式特性

超高频法(UHF)通过检测GIS中局部放电(简称局放)时产生的超高频电磁波信号实现局放检测,具有灵敏度高、抗干扰能力强等优点,在GIS现场在线监测中得到了广泛的应用和关注。为进一步研究GIS中局放产生的电磁波特性,从局放源的激励特性出发,采用时域有限差分法(FDTD)进行仿真计算分析,着重研究了GIS中局放激励的电磁波模式分布特性以及各模式分量与局放源之间的关系。研究结果表明,GIS中局放激励的电磁波各高次模式中TE11(0°)、TE21(0°)、TE31(0°)模式分量为相应模波的主导分量,电磁波信号在φ为0°和180°处最强,且电磁波各模式分量的大小与局放脉冲波形、局放源位置、局放通道长度等因素之间具有一定的关系特性。     

10kV电缆中间接头典型缺陷局部放电发展过程研究

针对10 kV XLPE电缆中间接头制作了两种人工典型缺陷:主绝缘内部轴向气隙缺陷、主绝缘表面轴向划痕缺陷,并采用逐级升压法来加速接头的劣化过程。测量不同加压阶段的局部放电表征参量(放电功率、脉冲重复率、放电量等),并分析其随时间的变化趋势及不同阶段局部放电相位谱图的变换特征。结果表明:平均放电功率和放电量可以很好地表征局部放电发展趋势,且通过对比两种缺陷发现,外半导电层断口处主绝缘表面划痕气隙危害程度更大。     

电缆接头局部放电电磁仿真与多传感器联合检测

目前对于已敷设的电力电缆的局部放电检测,单一的采用高频电流法或超高频法都易受到现场干扰信号的影响。因此,为提高检测的有效性和准确度,文中采用高频电流法和超高频法联合检测的方法,通过对比两种检测结果中是否同时存在脉冲信号来相互鉴别去除干扰信号。对于其中的超高频检测,为了克服内置式传感器在已投运电缆中无法应用的局限性,采用了外置式传感器。其使用时面临着信号辐射出来及在空气传播过程中强度会有较大衰减的情况,针对这一情况结合用于三相交叉互联的电缆中间接头的屏蔽层是断开的这一特征,进行了建模仿真,验证了采用外置式传感器的可行性,得到了信号最强的传感器最佳安装位置。最后利用研制的传感器进行了现场实测,验证了仿真结论,并证明了联合检测的方法能够很好的甄别干扰信号与真正的局部放电信号。     

变压器局部放电超高频电磁波的传播特性

分析了变压器中局部放电激发的超高频电磁波在油 -隔板复合绝缘中的传播特性 ,讨论了变压器箱体对电磁波传播的影响 ,实验室研究结果表明 ,超高频局放电磁波在油 -隔板复合绝缘中传播时会产生一定的衰减 ,但对电磁波的接收影响不大 ;变压器箱体可引起电磁波的严重衰减 ,大大降低检测灵敏度 ,因此实测时超高频传感器应内置     

开关柜内局部放电电磁波特性分析

为了研究开关柜中局部放电产生的电磁波特性分布,基于有限元差分法理论,利用三维全波电磁仿真软件XFDTD对最易发生故障的电缆室进行仿真分析。分析结果表明局部放电引起的电磁波以球面波的形式向四周传播,由电磁波感应生成的电场强度在柜门缝隙处最强,呈现出衰减振荡的波形,同时检测的感应电压与电场强度波形相似,考虑到实际传感器的差异性,提出感应电压的归一化处理,通过多点检测有效地实现了局部放电的定位。     

振荡波电压下10kV交联聚乙烯电缆中间接头的局部放电特性

交联聚乙烯(XLPE)电缆局部放电的振荡波电压检测方法是一种无损检测方法,目前已得到初步应用。为了研究振荡波电压下电缆典型缺陷的局部放电特性,制作了4种10 k V交联聚乙烯电缆中间接头人工缺陷模型,对4种缺陷模型分别施加振荡波电压和工频电压,对比研究了振荡波电压和工频电压下的局部放电特性。研究结果表明:相较于工频电压,振荡波电压下局部放电的脉冲信号上升沿更陡峭,过峰值后衰减更快,在2~3个周期内衰减到0,脉冲持续时间短约3~30μs;同一种缺陷的局部放电3维统计图谱在振荡波电压与工频电压下基本一致,不同缺陷的局部放电3维统计图谱区别明显,为进一步研究振荡波电压作用下交联聚乙烯电缆局部放电的模式识别奠定了基础。     

阻尼振荡波电压和工频电压下XLPE电缆局部放电特性的对比研究

采用工频电压法和阻尼振荡波电压法研究热缩式电缆附件在4种缺陷情况下的局部放电特性,对比分析两种电压情况下的局部放电起始电压和局放模式。结果表明:两种方法在局部放电特性研究中具有一致性,各种缺陷的局部放电统计特征具有较为明显的差异。     

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。     

高压XLPE电缆线路局部放电测试系统应用研究

文章将介绍一种高压电缆局部放电测试系统（PDCheck）以及该系统在北京地区的应用。Techimp公司的PDCheck实现了放电脉冲的分离识别诊断技术,通过对信号进行高速宽带采样获取信号完整的时域波形,针对不同放电及噪声间的差异提取多种信号特征,从而将不同的放电分离开来,对每一类放电进行甄别,推断出受捡设备可能存在的绝缘问题,经实验室测试和现场使用,效果良好。     

振荡波电压在XLPE电力电缆检测中的应用

介绍了一种基于振荡波理论的振荡波电压测试系统及其国内外研究现状;讨论了该测试系统在电力电缆的耐压试验、局部放电检测中的应用。研究表明,振荡波电压与交流电压具有良好的等效性,且与交流电压、超低频电压(0.1 Hz)相比,作用时间短、操作方便,可发现XLPE电力电缆中的各种缺陷,不会对电缆造成损伤,因此振荡波电压测试系统具有良好的应用前景。     

振荡波局部放电诊断技术在高压电缆的应用

实践证明高压振荡波局部放电检测技术能快速定位潜在电缆局部放电缺陷且不会对电缆造成伤害。介绍了220 kV高压振荡波局部放电检测系统的构成及工作原理,并通过实例验证了该系统在110 kV XPLE电力电缆的局部放电诊断、缺陷定位方面效果良好。     

导电硅橡胶弹性体的性能与影响因素

介绍了在一定用途的绝缘聚合物上加适量导电填料(导电炭黑)生产导电塑料与导电硅橡胶弹体等导电聚合材料的方法。聚合材料的导电率随填料量的增加先缓慢上升,当填料量达到渗透极限后则以指数曲线快速上升。这种材料的机、电性能取决于原料和加工方法,与温度、拉伸、压力、电场状况等多种因素相关。此材料产品可应用于高电压及电子技术、医疗技术等领域。     

XLPE电力电缆接头局部放电在线检测抗干扰技术研究

在分析各种抗干扰措施的基础上,研究了小波分析及极性鉴别抗干扰技术在电缆接头局部放电检测中的应用,提出了以频谱分析、小波分析、设定阈值、极性鉴别为主,以相位开窗、时延鉴别等手段为辅的抗干扰方法,并通过对信号进行频谱分析,判断信号是否需要开相位窗,选用数字滤波和小波分析,最后经极性鉴别和时廷鉴别的流程来进行电缆接头的局部放电测试。实验室和现场数据综合分析表明,该方法和流程适合在实验室和现场条件下进行交联聚乙烯绝缘电缆（cross-1inked polyethylene insulated cable,XLPE）接头的局部放电测试。