10 kV电力电缆本体局放信号传播特性的实验研究与仿真分析

探究局部放电在电缆中的传播特性对于信号放电水平的测定、放电位置的定位及与环境干扰噪声的区分均有着重要的意义。以配电网10 kV电力电缆为研究对象,测量了4种放电量（2、5、10、20 nC）的放电信号在100～600 m电缆本体中传播特性,得到了放电量和幅值随传播距离的变化规律,分析了不同频率分量的局放信号随传播距离的衰减特性,最后在CST软件中对放电信号在电缆中的传播进行了仿真,验证了实验的有效性,并讨论了误差产生的原因。实验结果表明：放电信号的幅值变化呈现负指数衰减,但由于信号脉宽在不断增大,使得实际放电量衰减低于幅值衰减;放电信号中所含的频率分量将直接影响信号的波形变换从而影响幅值与放电量的衰减;对于放电信号中不同频率分量随距离传播的衰减率与频率大小线性相关。     

高压电缆附件局放电磁脉冲传播特性及电容型传感器性能研究

应用Ansoft HFSS软件对高压电缆附件中的局放电磁脉冲传播特性进行建模仿真,对不同局放位置的电磁波传播特性进行分析,在此基础上研制了适用于电缆附件中局放检测的内置电容型传感器,同时对传感器的等效电路模型进行分析,探讨影响传感器性能的各种因素。结果表明:该传感器抗干扰能力更强,具有较高的灵敏度,适用于电缆附件的局放检测。     

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。     

10kV配电网电力电缆局部放电监测研究及应用

主要是对10kV配电网运行状态下的电力电缆局部放电检测装置可行性的研究,通过研究目前国内外先进的电力电缆局部放电检测技术,对比选取一种有效、准确便携式易于测量的电缆局部放电检测装置,通过在实际运行中采集数据,得出电缆局部放电特征信号,最后通过软硬件的处理,实现的运行状态下电力电缆的局部放电检测.     

XLPE电力电缆中局部放电检测及定位技术的研究现状

综述了XLPE电力电缆局部放电检测技术的研究现状,重点介绍了用于电缆的各种局部放电检测技术和定位方法。根据检测原理及选用传感器的不同,目前电缆局部放电的检测方法大致有声发射法、电容耦合法、电感耦合法、超高频法和方向耦合法等。对于电缆而言,局部放电源定位具有重要的实际意义,笔者在讨论电缆信号传输模型的基础上,给出了目前主要的定位方法,包括时域反射法及多种改进技术。根据各种方法优缺点的综合比较,对各种方法的适用性分别进行了论述,同时结合电缆局部放电检测的实际需求,对未来的研究方向进行了展望。     

基于OWTS技术的电缆局放检测应用分析

论述了电力电缆由于其具有供电可靠的特性,并且满足城市规划的要求,正在得到广泛应用。指出为了保证电缆的安全可靠运行既要重视故障检测手段,也要从源头上把关,针对隐藏缺陷进行检测,OWTS（振荡波局放测试系统）作为一种方便有效的电缆检测新技术目前正不断推广。对于OWTS检测技术的原理进行了介绍,并通过两个现场案例分析验证了其有效性。阐明了OWTS检测技术的推广应用将对电网的安全可靠产生巨大的经济和社会效益。     

电力电缆局放及温度的多维度检测方法研究

电力电缆在电力、建筑、通信等供电及辅助系统中应用愈来愈广,然而电力电缆在高电压、强电场、大电流以及复杂环境条件下,容易发生绝缘老化、电树枝化甚至击穿故障。此外由于铜损、介质损耗发热会导致电缆温度升高和恶化加剧,因此通过监测电缆局放及温度来实现监测电缆绝缘性,是保障电网安全运行的重要手段。本文研发了具有高速采集功能的高频检测模块(100MHz)。首先,基于此模块,本文结合同步信号降噪技术,滤除现场各种类型的干扰信号;结合聚类多源分离技术,解决了多源叠加影响类型诊断的问题;结合小波滤波降噪技术,有效的滤除窄带型干扰信号。此外,基于大量现场实践经验,构建了包含各种典型放电类型各个发展阶段的放电信息指纹库,实现了对局部放电缺陷类型的准确诊断和基于放电发展阶段的状态评估和预警。最后,提出了低成本高频局放及温度检测的改进方法,实现了局放及温度的同时监测功能,并提高了电力电缆局放及温度多维度检测的可靠性。     

电力电缆局放电磁耦合高频传感器的研制

电力电缆现已广泛应用于输配电网,其绝缘状况关系到电网的安全运行。现评价电力电缆绝缘状况的主要手段是检测电缆的局部放电。局部放电脉冲放电电流大小一般都在微安级,属于高频小电流信号。首先以罗戈夫斯基线圈为原型,分析了电流传感器结构参数对传感器性能的影响。然后设计制作了高频磁芯电磁线圈、放大电路和滤波电路,并进行仿真和实验研究。验证了设计的线圈频带宽,信噪比高,获得了预期效果。     

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。     

XLPE电力电缆局放的电磁耦合检测法的研究

综合分析了各个参数对电流耦合器幅频特性的影响 ,设计并研制了具有最优幅频特性的罗戈夫斯基线圈型电流耦合器。与 IEC-2 70推荐的电容耦合法进行比较 ,电磁耦合法具有较高的灵敏度。通过对存在缺陷的XLPE电力电缆线段的检测表明 ,电磁耦合法能较好的反映其局部放电特性。     

基于矢量拟合模型的交联聚乙烯电缆中局部放电传播特性仿真研究

近些年来交联聚乙烯电缆由于诸多优点在配电网中的用量越来越大。局部放电信号的检测及定位技术是电力电缆中绝缘状态监测的重要环节,因此研究局部放电信号在电缆中的传播特性是十分必要的。文中给出了考虑导体集肤效应和半导体层特性的单芯交联聚乙烯电缆模型,为了分析局部放电脉冲在时域中的传播特性,首先使用矢量拟合的方法对频域模型进行有理逼近,并在拟合结果的基础上,提出了电力电缆π单元集总参数模型。最后基于该模型对局部放电脉冲在两种具有不同半导体层特性的交联聚乙烯电缆中的传播进行了仿真。计算结果表明:电缆中的高频局部放电脉冲幅值具有较强的衰减;所述模型能够对电缆中的局部放电传播特性进行分析,为电力电缆的局部放电检测和故障诊断提供指导。     

变压器局部放电UHF信号传播特性的仿真分析

特高频(UHF)技术通过检测局部放电辐射电磁波信号来实现对设备局部放电的检测,抗干扰能力强,检测灵敏度高,是一种基于空间电磁场耦合的局部放电测试技术,能够实现真正意义上的局部放电在线检测,因此在变压器局部放电检测领域取得了日益广泛的关注及研究。由于变压器内部结构复杂,各种金属结构件都会对辐射电磁波的传播产生影响,因此变压器局部放电UHF检测技术有必要研究变压器内部电磁波的传播规律。为此在对变压器内部结构进行合理简化的基础上完成了变压器典型结构的计算机建模,以高斯电流元模拟局部放电源,合理设置各类仿真参数,利用时域有限差分法(FDTD)对特高频电磁波在变压器内部的传播特性进行了仿真分析。仿真结果给出辐射电磁波信号在铁心绕组之间的传播特点,铁心对电磁波传播造成的衰减和畸变作用,并通过时域及频域波形的对比给出不同脉宽、不同幅值电磁波信号在铁心绕组结构中传播的特点。     

Analytic Solutions for Pulse Propagation in Shielded Power Cable for Symmetric and Asymmetric PD Pulses

Shielded power cable can be considered as a lossy transmission line, the high frequency attenuation of which causes the PD pulse amplitude, as well as the pulse energy, to decrease as a function of distance propagated. We develop analytical expressions which characterize PD pulse propagation in a shielded power cable for both symmetric and asymmetric PD pulse waveforms for an attenuation constant which increases linearly with frequency.     

交联聚乙烯绝缘电缆局部放电试验不合格原因的分析

对交联聚乙烯绝缘电力电缆局放电试验不合格的原因进行了较详细的分析,对实际检测试验中碰到众多问题,例如:测试的干扰、屏蔽材料电阻率不合格和生产工艺存在的问题等进行了分析,这些经验具有一定的参考作用。     

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。     

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。     

电力电缆局部放电检测技术的探讨

目前常规的电力电缆检测手段已经不能满足我们对电缆竣工试验及日常运行可靠性的要求。于是更多的目光集中于电缆局部放电检测的研究及探索当中,电力电缆局部放电在线监测及离线监测技术正逐步得到推广和运用。     

交联聚乙烯电力电缆电树枝生长的混沌特性分析

采用实际的XLPE电缆作为试验样品,以针尖模拟电场应力的集中,开展了工频12～21kV电压和常温到70℃下的电树枝化试验;引入了混沌理论分析电树枝生长的过程,并以电树枝局部放电单位时间内的最大放电量和总放电量作为分析对象,结合电树枝的生长的物理机理,分析了电树枝生长的混沌特征。结果显示XLPE电缆电树枝的生长过程具有确定性混沌特性,电树枝混沌特征的最大Lyapunov指数和关联分形维数值表现出随树枝分形维数的增大而减小的趋势。     

电力变压器典型局放模型放电脉冲的特性研究

构造了几种典型的变压器局部放电模型 ,利用研制的宽带测量系统提取其放电脉冲波形。分析表明 :变压器油中的放电不稳定 ,放电脉冲存在振荡分量 ;不同放电波形的特性参数有差别 ,这些特征可用作放电类型识别的依据     

变压器局部放电在线监测中局放电脉冲信号检测研究

介绍了变压器局放电脉冲信号在线监测中采用的抑制干扰算法.