温度对电缆附件界面缺陷处局放引发影响机制研究

温度对局部放电(partial discharge,PD)的发展过程有着重要的影响,但温度对PD的引发机制目前尚不明确。针对温度变化对电缆附件界面缺陷处PD引发机制进行研究。首先,对电缆附件界面单元与缺陷位置进行设计与仿真,并对界面单元不同温度下气隙缺陷PD特征进行测量。然后,搭建含有半导电层突起缺陷的电缆电热老化平台,通过电流通断模拟冷热负荷对电缆运行温度的影响。对界面单元和缺陷附件的局部放电起始电压（partial discharge inception voltage,PDIV）和PD相位谱图（phase resolved partial discharge,PRPD）进行对比分析,结果表明：随着测试温度的升高,界面单元的PDIV从8.3 kV降至6.9 kV,局部放电量有大幅提升,PRPD图显示出明显的内部放电特征。真实电缆附件缺陷处PD则会在温度快速上升时出现短暂的活跃,此时局部放电量与局部放电数都会出现明显增加,温度稳定后PD逐渐被抑制。上述现象主要与温度变化导致的界面处空间电荷分布和界面材料热胀冷缩所带来的“呼吸效应”有关,研究结果表明：真实电缆附件在大温度梯度下进行局放测试可提高局放检出率,为解决传统测试对局放检出可靠性不足提供了理论依据。     

界面压强和表面粗糙度对聚乙烯与硅橡胶界面的局部放电的影响

设计了聚乙烯与硅橡胶界面在不同界面压力下的局部放电试验系统,通过施加一定的界面压强模拟电缆附件中的界面压强,研究不同界面压强和不同表面粗糙度的聚乙烯对聚乙烯与硅橡胶界面的局部放电起始电压和局部放电特性的影响,通过建立界面接触放电模型和界面电场分布计算方法计算了局部放电起始电压,并结合试验结果分析界面放电机理。结果表明:聚乙烯表面越粗糙,局部放电起始电压越低;随着界面压强的增大,界面的局部放电起始电压增大,局部放电量逐渐减小,总放电次数也减小。     

多应力条件下电缆附件局部放电的演变过程

电缆附件界面是多层复合介质绝缘结构,在温度、气压、电场等物理条件下都易产生局部放电(partial discharge, PD)。为了研究多种应力条件下局部放电的演变过程,在10 kV电缆终端中设计典型刀痕缺陷,并在实验室搭建“冷热负荷-工频电压-冲击电压”多应力条件下的协同老化平台,利用该平台对电缆进行老化试验,利用工频局放测试平台检测不同老化时间下电缆终端的局部放电。利用波动法对不同老化阶段下的电缆附件局放信号进行消噪,并采用阈值窗提取消噪后的局放信号中的PD脉冲,构建电缆附件局放相位分布(phase resolved partial discharge, PRPD)谱图。实验结果表明：多应力条件下,在不同老化程度下,刀痕缺陷电缆附件的局放经历三个“起伏”击穿,放电幅值存在多段式“增-减”的变化趋势。     

界面形态对XLPE-EPDM复合界面放电特性的影响研究

电缆主绝缘与附件绝缘之间的界面击穿是电力电缆绝缘破坏的主要形式,为此有必要对固体复合界面击穿机理、放电特性进行研究.以XLPE-EPDM复合界面为研究对象,基于表面接触理论及界面放电试验,通过显微镜观测界面微观形貌并提取界面形态特征,研究了界面接触形态对复合界面放电特性的影响规律.结果表明,复合界面绝缘强度与界面形态特征之间有较好的关联性.随着表面粗糙度的减小,界面实际接触面积比例增大,接触点密度增大,气隙尺寸减小,界面形态改善;而局部放电起始电压、界面击穿电压均有所上升,放电重复率及放电功率均下降,局部放电强度降低.本研究为改进电缆附件材料与结构设计、选型、指导电缆附件安装工艺及电缆故障检测提供了理论基础.     

配电电缆附件XLPE/SIR界面缺陷特性及其对电场分布的影响研究

为了预防不同类型接头缺陷引发的绝缘故障以及事后故障分析,针对电缆附件复合界面处缺陷,设计交联聚乙烯与硅橡胶双层结构界面缺陷模型,通过对不同缺陷的试样进行击穿实验,研究绝缘、半导电、金属等3种典型界面缺陷类型下的击穿特性,并且通过建立双层结构界面缺陷模型仿真模型,计算界面缺陷引起的电场畸变;在此基础上将缺陷模型扩展到配电电缆中间接头,研究存在缺陷时电缆中间接头的内部电场分布。实验表明相比于无缺陷时,引入绝缘缺陷对击穿场强的影响不明显,而引入金属和半导电缺陷后击穿场强明显降低;仿真计算表明3种缺陷中绝缘缺陷引起的电场畸变最小,与击穿实验规律相吻合。金属与半导电缺陷引起的电场畸变随着缺陷远离应力锥根部呈先增大后减小,而对于绝缘缺陷,电场畸变随着缺陷远离应力锥根部呈现下降趋势,最大场强出现在三结合点处。研究结果有助于理解电缆附件界面缺陷状态对电场分布的影响规律,对于电缆附件安装制作的关键环节管控具有实际意义,同时可为配电电缆附件运行维护和故障分析提供参考。     

分界面电场控制对电缆附件性能的影响

为了研究电缆附件绝缘结构中应力锥与电缆绝缘在分界面处有缺陷(气隙、杂质)时,电缆附件的电场分布与缺陷处的电场强度,运用有限元方法,以220 kV高压电缆附件为模型,采用ANSYS软件模拟接头的三维电场分布情况,并与二维轴对称电场分析结果进行比较;为了保证分界面处的电气性能,采用与电缆附件相同的材料制成的试块进行试验,确定能够满足电缆附件电气性能的界面压力。     

基于超高频法的高压电缆附件局部放电检测

局部放电检测是识别高压电缆及其附件绝缘缺陷较为有效的方法。为了保证电力系统的安全运行,及时发现电缆及其附件内的绝缘故障,设计了电缆附件故障缺陷模型,用超高频法对电缆附件进行了局部放电检测。测试结果表明:电缆附件内的悬浮放电与内部气隙放电在放电量、局部放电灰度图上差异较大,试验结果为区分两种绝缘故障缺陷提供了依据。     

基于超高频法的高压电缆附件局部放电检测

局部放电检测是识别高压电缆及其附件绝缘缺陷较为有效的方法,为了保证电力系统的安全运行,及时发现电缆及其附件内的绝缘故障,设计了电缆附件故障缺陷模型,用超高频法对电缆附件进行了局部放电检测。测试结果表明,电缆附件内的悬浮放电与内部气隙放电在放电量、局部放电灰度图上差异较大,试验结果为区分两种绝缘缺陷提供了依据。     

冷热循环单周期内电缆附件XLPE-SiR界面局部放电演变特性研究EI北大核心CSCD

电力系统的日负荷特性导致配电电缆处于持续的冷热负荷循环状态。现场经验表明,在电力系统负荷突变或环境温度变化剧烈过程中,电缆附件绝缘故障频繁发生,而对于这种运行条件下的电缆附件界面绝缘特性的研究却鲜有报道。为此,该文对电缆附件界面预制传感器,探究冷热循环单周期内的界面压力变化情况。首先,对预置半导电突起缺陷的电缆附件进行50个周期的冷热循环预老化实验。随后,将一个冷热循环周期内附件面压及温度变化情况与一个周期内的局部放电情况进行对比分析。实验结果表明,在一个冷热循环周期内电缆附件的局部放电将经历4个阶段,在温度上升与下降阶段都将出现短暂的局部放电活跃现象,而在温度恒定、界面状态稳定时,局部放电反而相对受到抑制。经分析,认为该现象是由于冷热负荷循环过程中界面温度与界面压力两方面因素相互作用而导致的。最后,从硅橡胶主绝缘的材料特性与界面空腔放电的角度出发,解释了一个冷热循环周期内附件界面局部放电行为特性。     

高压电缆附件的电场及界面压力设计

电场分布和界面压力是现代高压电缆附件的基本设计内容,其正确性和精确度会直接影响所设计的电缆附件的性能.高压电缆附件中包含着很多界面,尤其是位于场强控制元件和电缆绝缘体之间的界面性能对电缆附件的品质起着决定性的作用.界面的性能不仅与材料品质、安装条件以及表面的处理状态有关,还受应力和温度因素的影响,因此界面的设计是电-力...     

通用串口到CAN总线接口转换的设计

结合CAN总线以及RS-485和RS-232的特点,进行了通用串口到CAN总线接口转换的设计.在分析模块主要技术性能及比较多种控制器的基础上,确定了总体结构,并设计了以P87C591为主控芯片的硬件电路.通过对内置CAN控制器的CPU工作方式的设置,控制工作状态,结合软件设计,进行数据收发,实现通用串口与CAN总线接口通信的目的.     

万能式断路器DeviceNet总线接口开发与应用

对当前低压配电主元件万能式断路器中的现场总线接口的开发应用进行综合介绍,提出多现场总线共同发展的必然性,并分析今后低压电器总线的发展趋势.     

基于单状态机生成的硬件接口综合

因为基于平台设计是当前提高设计效率的有效途径,所以设计高效的平台就成为当前业界研究的目标.对于平台自身的设计来说,大规模的复用IP是快速设计平台的一条捷径,但是由于不同的IP之间的兼容性问题的存在,使得IP的标准化问题显得尤为必要,当前,虽然一些组织已经对硬件IP的标准化提供了建设性的解决方案,但是其解决方案侧重文档,信号之类的标准化,接口综合算法的研究提供了解决不同的IP兼容性问题的普遍方案.本文着重研究硬件接口胶合逻辑综合.本算法侧重接口单状态机的自动生成,与传统的两侧状态机生成方式相比,可以有效的降低接口信号及中间信号在接口综合过程中的难度.     

GPIB接口与并行打印接口转换电路

文中介绍基于单片机控制的GPIB接口与并行打印接口的转换电路;并在给出硬件框图的基础上,详细阐述软件设计的流程和要点.     

新型流水线型模数转换器的接口技术

新型的流水线结构模数转换技术是实现高速、高精度、低功耗的数据转换新技术，本文介绍了流水线型ADC的结构、原理及其在高速数据采集系统中与DSP的接口及应用，使读者对流水线型ADC及其接口技术有了初步的认识。     

GPIF与FIFO接口设计

重点介绍了USB2．0传输控制芯片CY7C68013的通用可编程接口（GPIF）与异步FIFO连接的方案,给出了GPIF的基本原理、硬件连接方法、如何编写波形描述符以及相应的固件,并且通过实例详细介绍了GPIF在使用中需要注意的问题,展示了GPIF功能强大、简便易用和安全可靠的特点。     

PowerBuilder开发工具与ORACLE数据库接口

分析介绍了PowerBuilder开发工具与ORACLE数据库的两种接口方法,即通用ODBC方法和专用接口法。并从实用角度出发,论述了两种接口的实现方法及其相关应用问题。     

工业以太网的接口设计

针对工业以太网络控制器RTL8139D(L)从初始化、发送和接收等几个步骤进行了以太网接口的软件设计,形成了控制系统与外界数据进行实时交互的通路.硬件功能完全能达到工业以太网络的通信标准.     

MCNP输入、输出接口的设计

为了解决辐射测量中使用MCNP研究辐射屏蔽问题满足精密物理测试的需要,却在使用要求上较为专业、复杂而带来操作不便的问题,特设计一个使用MCNP/4B软件的可视化的操作平台,该软件充分利用VisualBasic编程语言具有标准的Windows风格和强大的开发能力,使其操作界面容易被不具备MCNP专业知识的用户使用.设程序有输入、输出接口,尤其是在输入接口的傻瓜录入;输出接口的设计增加了数据的检索功能;优化了输出文件的管理方面,给用户带来了极大的实用和便利,满足了用户的需求.此外还对输出文件进行了汉化,它具有人机互动、可操作性、资源丰富的特点.