分布式局部放电在线监测技术在上海500kV交联聚乙烯电力电缆线路中的应用

为了分析和评估500 k V交联聚乙烯(XLPE)电力电缆线路的绝缘状况并开展电缆绝缘诊断,基于超高压电力电缆的局部放电机理和局部放电信号衰减特性,首次提出了应用分布式局部放电监测技术进行500 k V电力电缆在线监测的新模式。实践中发现有3种现场局部放电提取信号方式可以满足500 k V电力电缆在线监测的实际需要。通过采用分布式时频分析技术,有效地解决了500 k V电力电缆绝缘缺陷的识别问题,提高了绝缘缺陷定位的精度。应用局部放电图谱库大数据分析技术及3图谱局部放电识别法,首次成功实现了500 k V电力电缆的绝缘诊断。开发了局部放电信号智能式进阶报警策略,提高了局部放电报警的可靠性。研究成果在国内首条长距离敷设的500 k V交联聚乙烯(XLPE)电力电缆线路上得到了成功应用。研究认为综合应用分布式时频分析、3图谱局部放电识别法和智能式进阶报警策略等分布式局部放电在线监测新技术,可以实现500 k V电力电缆绝缘缺陷的识别、定位和诊断;将对国内后续500 k V电力电缆开展局部放电监测和缺陷识别具有积极的指导意义。     

便携式XLPE电缆绝缘检测装置

介绍一种便携式XLPE电缆绝缘检测装置。该装置综合运用了电磁耦合法、超高频法和超声波法来检测电缆的局部放电信号。通过分析局部放电信号,并结合电缆温度,判断XLPE电缆的绝缘状况。     

基于FBG的电缆XLPE绝缘局部放电检测研究

光纤布拉格光栅(fiber bragg grating,FBG)的波长编码特性适用于电力电缆中间接头局部放电的准分布式检测。但是电缆主绝缘材料交联聚乙烯(XLPE)的弹性模量很低,利用FBG检测其局部放电声信号还存在可行性及灵敏度等问题。以XLPE为研究对象,对比了XLPE中尖刺-气隙放电和油中针-板放电所产生的声信号强度,分析了FBG传感器检测XLPE中尖刺-气隙放电声信号的灵敏度及衰减特性。实验表明:XLPE中尖刺-气隙放电产生的声信号强度远小于油中针-板放电;FBG传感器可测得最小300 pC的放电信号;XLPE中声信号衰减严重,FBG传感器测得的局部放电声信号幅值符合一阶指数衰减规律,衰减系数为0.07 Np/mm。     

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。     

基于BP人工神经网络的XLPE电力电缆局部放电的模式识别

根据电力电缆常见局部放电类型,提出了以局部放电信号三维谱图、放电次数及正负半波统计算子为特征量的XLPE电力电缆局部放电的BP人工神经网络模式识别方法,将该方法应用于模拟试验设计的5种典型局部放电模型,识别结果表明,该方法是可行的,识别效果较好,具有实际应用价值。     

急于局部放电频谱分析的XLPE电力电缆在线检测技术

基于局部放电频谱特性分析，本文提出在甚高频（VHF）检测XLPE电力电缆的局部放电量，并研制出可应用于XLPE电力电缆运行状态现场在线 检测新技术。试验结果表明：该技术在10kHz-28MHz频率范围内检测XLPE电力电缆本体或附件中小于1pC的局部放电信号。     

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。     

XLPE电缆局部放电在线监测系统的研制

局部放电检测是判断XLPE电力电缆绝缘状况的重要手段。设计并开发了一套用于中压XLPE电缆的局部放电在线监测系统,详细阐述了其工作原理、硬件组成、软件设计及实现方案。通过监测XLPE电缆屏蔽层接地线中的高频电流信号,来分析评估XLPE电缆的绝缘状况。现场运行结果显示,系统稳定可靠,能满足整个变电站中压XLPE电缆绝缘监测的需要。     

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。     

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.     

交联聚乙烯电缆局部放电高频检测技术的研究

章介绍了一种由带宽为10kHz至28MHz的新型局部放电传感器（电流传感器）和基于分形理论的局部放电信号识别和数据处理系统构成的局部放电检测装置,用以在较高频率下使捷地检测电力电缆本体或附件中放电量小于1pC的局部放电信号,能够有效地抑制外界噪声干扰。     

基于EMD和Teager能量算子的电缆局部放电辨识

针对矿区电缆的局部放电辨识问题,根据其传播特性,提出利用经验模式分解与Teager能量算子对电缆两端测量点处局部放电信号的初始波头进行辨识,提升波头辨识方法的抗噪声干扰能力。采用RBF神经网络对训练样本进行训练,结合局部放电信号到达电缆两端测量点的时间差,实现电缆局部放电的精确辨识。利用PSCAD/EMTDC搭建电缆的仿真电路,并结合MATLAB进行了大量的仿真试验与计算分析。仿真计算结果表明该方法辨识精度高、相对误差小。     

110kV交联电缆交接试验中带电局放检测及干扰抑制分析

笔者介绍了某新建变电站工程110 kV交联聚乙烯电缆交接耐压试验中实施局放检测的过程,通过对谐振系统加装屏蔽及抑制措施,在局放测试系统中设置滤波和检测频带,减少背景噪声干扰,提高了检测系统信噪比。检测结果证实了搭建的局放检测平台和干扰抑制方法对现场检测电缆局放的有效性,为今后开展现场电缆局放带电检测提供参考。     

高温下110kV交联聚乙烯电缆电树枝生长及局部放电特性

利用实时显微数字摄像与局部放电连续测量系统,采用典型针-板电极结构,研究了高温下不同外施工频电压作用时110kV级交联聚乙烯(XLPE)电缆绝缘中典型电树枝的形态特征、引发、生长规律及其局部放电特性。实验结果表明,温度对XLPE电缆绝缘中典型电树枝的形态、引发与生长时间具有非常重要的影响。在高温下,不同外施工频电压作用时电树枝的形态呈现出多样性的特点,50°C下典型电树枝形态为枝状、枝-松枝状和丛状,70°C下为枝状,90°C下为滞长型和枝状。高温下电树枝引发时间随外施电压升高而减小,而且在同一外施电压下,电树枝引发时间随温度升高而减小,这是由于在高温下XLPE电缆绝缘中片晶熔化,无定形相增加,介质中自由体积扩大,从而更有利于电树枝引发。研究发现在低电压(9kV)下,电树枝生长过程中由于通道电导率增加而抑制了通道内局部放电的发展,局部放电作用减小,电树枝生长速度减慢,分形维数较高;而11kV以上电压作用时,电树枝在局部放电的连续作用下呈枝状向对面电极快速生长,同时高温下XLPE弹性模量下降,击穿场强降低,局部放电作用加剧,电树枝生长明显加速,电树枝分形维数较低。     

基于FPGA的电力电缆接头局部放电在线监测系统

如果局部放电长期存在,会逐渐导致局部绝缘缺陷扩大并最终损坏电缆绝缘,影响电力系统运行的安全性和连续性。本文基于现场可编程门阵列（FPGA）实时数据采集技术,研制出了一套可在线长期监测电缆接头局部放电的系统,经实验室模拟和现场测试,证明其能捕捉局部放电信号,可为预防电缆系统绝缘故障提供参考。     

XLPE电缆中局部放电脉冲传播特性的实验研究

对模拟局部放电的窄脉冲和陡前沿脉冲沿电缆的传播特性进行了实验研究。在两段不同长度的电缆首端分别注入窄脉冲和陡前沿脉冲 ,同时记录首末端波形 ;分析了不同频率下脉冲在电缆中的传播和衰减情况 ,并提出了电缆局放检测用传感器频率的选择原则。     

基于三路脉冲信号极性鉴别技术的l10kV XLPE电缆局放检测技术

提出并研究了对高压电缆中间接头和电缆本体局部放电检测的三路脉冲信号极性鉴别技术,给出了局部放电信号在不同方向上的传播极性规律。利用三个传感器进行信号极性鉴别,判定放电源来源方向,最后用试验进行了验证,并在实际线路上进行了实测,证明了该技术的适用性。     

FoxBase在交联电缆局部放电定位中的应用

局部放电不合格对交联电力电缆是致命缺陷 ,一旦发生就必须进行定位 ,找出故障点。利用 Fox Base数据库管理系统编制的《交联电缆局部放电定位》程序对交联电缆进行故障点定位可以提高定位的准确性和工作效率 ,便于积累原始定位数据 ,分析统计各类不合格出现的几率 ,从而有效地指导生产。     

基于模糊聚类的XLPE电缆随机脉冲干扰抑制方法研究

为去除XLPE电缆局部放电现场检测中的随机脉冲干扰,采用等效时频法提取脉冲特征,对特征进行自适应模糊聚类,以相位集中度为指标区分局放与随机干扰.对现场数据分析处理的结果表明,该方法能够有效去除信号中的随机脉冲干扰,为评估XLPE电缆的绝缘状态提供了较好的理论和实践依据.