基于电缆振动信号特征的智能防外破监测技术研究

电力电缆是城市输配电系统的重要组成成分,其运行状态关系着城市供电的可靠性.近年来,因施工、偷盗、改造引起的电缆外力破坏问题长期威胁电缆运行安全,但由于电缆分布广、运行环境复杂,目前缺乏有效的监测和预警方法,传统的在线监测系统因其改造成本和维护难度较大,且难以在城市电缆系统中实现主动预警.本文首先基于压电传感器研制了无线...     

基于无线智能振动传感器的地埋电缆防外破监测预警系统设计

随着城市建设的快速发展,地下电缆在电网系统中的比重越来越大,但是电缆时常受到人工挖掘、机械挖掘和非法入侵等第三方外力破坏,严重影响了电缆运行的安全性和可靠性,因此保障电缆供电不受外力破坏成为电力运行部门亟须解决的问题。首先基于智能无线振动传感器设计了离散、分布式无线智能振动采集系统,监测地下电缆系统所处环境的振动信号,然后通过振源智能识别技术对采集的振动信号进行特征分析和特征提取,智能识别报警信号,最后由智能电缆桩和后台软件组成了地埋电缆防外破振动监测预警系统,实现了地埋电缆运行过程中外破事件的智能预警。     

海底电缆外破隐患辨识及防护方法研究

分析出海底电缆外破隐患因素,并划分为人为因素、内部因素及自然因素。针对造成海底电缆外破的原因,通过技术防护和人力防护两个方面,完成海底电缆的防护工作。将上述防护方法应用于某电力企业中,取得了良好的海底电缆防外破效果。     

基于频域反射法的高压电缆外破故障定位研究

高压电缆在安装施工阶段,有可能遭受机械振动、外力挤压和冲击作用,从而造成绝缘层破损、异物刺入等外破缺陷。为了对这些外破缺陷位置进行精准定位并加以维修,提出一种基于频域反射法的新型高压电缆外破故障定位方法。首先结合电缆分布参数模型,基于现有的频域反射法理论基础,展开对电缆宽频阻抗谱FFT变换实现定位方法详细说明。最后在实验室一段30 m长的110 k V电缆上制作铁钉扎入的缺陷,并对该缺陷进行定位,发现该方法具有较高的识别灵敏度和识别精度。     

电缆及其沟井智能监测技术研究与应用

作为我国城市中配电线路建设的主要方式,对电缆进行监测是保证其安全可靠运行的重要手段。本文研究了电缆及其沟井智能监测技术,设计了电缆运行状态诊断评估系统,分析了系统的架构及功能。该系统在青岛供电公司取得了良好的应用,实现了电缆及其沟井的智能化监测。     

基于振动特征边缘提取的电缆外力扰动智能感知技术

基于微型传感技术、嵌入式边缘计算和LoRa物联网,提出了一种新型的电缆外力扰动分布式监测技术。并针对LoRa数据传输的低密度、窄带宽要求,基于振动信号的时频特征,提出了一种精简化的特征集、状态集和控制集的单包数据装载方法。通过试验初步获得了电缆振动特征集的典型范围,为建立基于物联网窄带通信方式的电缆外力扰动智能预警系统提供了基础。     

基于物联网的110 kV电缆管井智能监测系统建设与应用

电力电缆在城市供电系统中起关键作用,电缆管井用于电缆接头制作或检修施工使用。日常运行过程中,电缆管井可能会出现电力电缆本体或中间接头过热,环境温度过高、水位过高等异常状态,大量非正常烟雾及非法入侵等现象也威胁着电缆供电系统的可靠性。介绍了一套用于对110 k V电缆管井智能监测的系统,包括智能感知系统、监控主机系统及在线监测终端系统。首先,介绍了由多智能传感器组成的感知系统,通过Lo Ra技术同井上监控主机无线通信,数据推算及实际测试结果表明本套系统依靠电池能够满足长时间续航要求;然后,介绍了多功能后台远程监测终端系统,后台系统基于物联网NB-lo T技术无线连接远端监控主机。本套系统在深管井中得到应用,能实时感知系统运行健康状况,极大便利运行维护人员,对确保电力电缆安全运行,提高供电可靠性具有重要意义。     

面向架空输电线路的防外破装置设计

针对传统防外破技术抗干扰能力弱、适配性低、报警效果差以及平板电容型传感器对称结构中存在的边缘效应问题,研制一种适用于多组态与多电压等级架空输电线路的防外破装置。首先,分析感应电压与场强关系,进行等位环结构改进并完成PCB设计制作,利用Ansys Maxwell搭建多组态与多电压等级架空输电线路仿真模型,为报警阈值设定提供理论依据;其次,完成防外破装置的硬件与软件设计,实现不同线路情况下的电压档位选择、电场信号采集处理以及声光报警等功能;最后,搭建10 kV模拟架空输电线路高压实验环境并进行现场验证,测试分析装置的工作性能。结果表明,所设计的防外破装置感应电压测量平均相对误差在3%以内,与测试电压线性相关系数R=0.999 7,其变化规律符合电场分布规律;现场报警成功率为100%,装置稳定可靠、兼顾精准性与线性度要求。     

10kV智能光纤复合电缆技术研究与测试验证

在泛在电力物联网建设的背景下,采用分布式光纤测温技术、光纤复合电缆技术、电缆载流量动态分析技术,实现10 kV智能光纤复合电缆设计和验证,实现配电网的智能化、测温实时化和电缆温度状态可视化,实现电缆状态的自主快速感知和故障预警.该复合电缆具有实时、分布式温度监测功能、测温精度高、故障定位精确,为抢修、迎峰度夏、负荷切换...     

10kV配电网智能电缆的研发

介绍了10 kV配电网智能电缆的设计开发及性能验证,介绍了基于光时域反射技术的新型光纤传感器的设计开发,该产品开发的核心是在电缆导体内植入新型光纤传感器单元,实现在线分布式测控功能,在缆芯之间植入通讯光缆,实现电力与通信的融合.     

城区电力电缆防外力破坏探讨

随着城市建设的快速发展,电缆破坏事故频频发生,外力破坏的隐患一直威胁着电缆线路的安全运行,严重危及电网和人民财产的安全。分析导致电缆外力破坏的原因,介绍国网日照供电公司电力电缆管理体制,提出防外力破坏的措施,有效地防止和减少了外力破坏事故的发生。     

电力通信光缆运行维护及外力破坏防范措施

结合实际案例分析了电力通信光缆外力破坏的类型及防范措施,针对OPGW光缆、ADSS光缆、含金属光缆的安全防护提出具体措施,重点分析了确保通信光缆安全运行的技术措施,提出电力光缆检修、巡视、防护、应急处置、运行维护、质量管理、故障维护等方面的具体要求与注意事项,对电力通信光缆的运行维护具有实际意义,对防止电力光缆外力破坏...     

基于分布式光纤传感技术的高压海底电缆外力损坏仿真

高压海底电缆的安全稳定运行对于海上能源的开发具有重要的作用,海缆电缆的损坏主要由外力引起,针对分布式光纤传感器在线监测高压海底电缆运行状况的方法,利用有限元软件ANSYS建立XLPE高压海底电缆模型,仿真分析海底电缆受到外力损坏时,内部物理量的变化,为分布式光纤传感器在线监测高压海底电缆运行状态提供参考。     

海底电力电缆的损伤分析与防护

随着社会经济的发展,海底电力电缆的应用已日益广泛,发挥着电能输送的重要作用.海底电力电缆工作环境复杂,受损原因和陆上电缆差异很大,一旦损坏修复周期长,社会影响大.为了确保海底电力电缆能够安全运行,其防护工作已迫在眉睫.分析了引起海底电力电缆损伤的因素,并从设计、施工、监测等几个方面提出防护措施,为保障海底电力电缆的安全敷设和稳定运行提供参考.     

基于加速度传感器的电缆防盗检测算法研究

电力电缆因具有较高的经济价值,常遭到不法分子的违法盗窃,文章设计了一套基于三轴加速度传感器的电缆在线监测算法及装置,实时监测电缆是否受到破坏性盗窃活动。首先在电缆沟搭建实验平台,采集传感器的加速度数据,并用小波系数相关法进行去噪处理,然后计算加速度与重力方向的夹角,并基于db4小波基对数据进行4层小波分解,获取基于角度的小波能量谱,同时计算合成加速度、偏度、标准差、熵等时频域特征判据,最后通过主成分分析降维,并用BP神经网络算法进行分类,多次测试表明,算法的平均准确率为96.25%,并对算法优化进一步提高了检测的准确性,为电缆防盗提供了一种新思路。     

输电线路外力破坏防控措施浅析

输电线路保护工作中存在电力行政执法主体缺位、"防外破"闭环管控机制不完善、外破违法行为代价低等问题,对线路的安全运行带来严重威胁,通过政企联动开展电力设施保护各项活动,在队伍、宣传、防控、追责等方面着力,把安全知识和意识传递给工商企业、特种车辆驾驶员以及花农种植户,强化输电线路外破防控,保障电网安全运行.     

考虑特征瞬变的导线微风振动在线监测及预警技术

针对现有导线振动监测以秒平均振幅和秒平均频率衡量导线微风振动程度带来的误差,提出了一种考虑振动特征瞬变的导线微风振动在线监测及预警技术.根据压电材料的正压电效应设计一种振动监测传感器,测量距悬垂线夹89 mm处的加速度时程曲线.以获得瞬时幅值和瞬时频率为目标,采用经验模态分解(empirical mode decomp...     

基于时频域反射法的高温超导电缆故障定位研究

针对我国超导电缆公里级示范工程的运维需求,采用基于伪Wigner-Ville分布的时频域反射法,测量不同温度和不同类型模拟缺陷下超导电缆的时频信号变化,分析不同温度下时频分析在超导电缆故障定位中应用的有效性,并通过改变入射波的中心频率和带宽,研究入射波形形态对故障定位的影响。模型样缆采用国产35kV冷绝缘三相统包高温超导电缆,缺陷模拟相设置了绝缘缺失、对地绝缘电阻逐渐减小、短路3种类型的故障,检测温度设置为室温、液氮和回温3种环境。结果表明:室温环境下,基于伪Wigner-Ville分布的时频域反射法对上述3种故障反射的反应灵敏度依次增加,定位误差小于3%,入射波的中心频率或带宽越高,引起的衰减越大,定位需要的时间补偿就越多;液氮环境下,针对绝缘缺失和短路的叠加故障,当温度下降至77K附近时,故障处归一化时频互相关峰值随温度的小幅度下降而逐渐减小,且波速明显升高;温度回升过程中,该方法的定位准确度不受温度变化和电缆状态的影响,误差仍小于3%。回温过程中随着温度的变化,超导电缆故障处和末端归一化时频互相关峰值大小发生明显的同步变化,该现象可评估现场超导电缆系统中液氮泄漏导致的温度上升问题。     

采用OWTS检测10 kV交联聚乙烯电缆本体主绝缘损伤

对中低压交联聚乙烯电缆的故障类型及测试方法进行了分析和梳理,发现对电缆中间件和终端头的故障类型及测试相对较为成熟,而针对电缆本体的相对较少。针对电缆本体主绝缘损伤的故障类型进行了人工复现及测试,着重对电缆的主绝缘损伤并伴随金属铜屏蔽和半导电带损伤的故障类型进行试验。详细描述了采用振荡波局放测试系统（OWTS）的过程,并对测试结果进行了分析,对局部放电点进行定位。结果表明OWTS系统可以对电缆本体损伤进行有效的检测和定位,可为XLPE电缆的检修和试验提供方法和依据。     

基于数字温度传感器的电缆故障在线监测及火灾预警系统

电缆故障在线监测及火灾预警系统是为防治电缆沟、槽火灾而专门开发研制的。它采用当今先进的通信技术、微处理技术、数字化温度传感技术、水位测量技术、感烟技术及专门设计的低温、强电场、潮湿环境运行技术，经现场反复实验证实，系统可有效地克服电缆沟内强电场干扰，完整、安全、可靠地把数据传送至监视终端。