交联聚乙烯电缆护层接地电流计算及监测

分析了交联聚乙烯电缆护层的接地电流,介绍了电缆护层感应电动势和电缆护层接地电流的计算方法。阐述了电缆护层接地电流监测的意义,和对其测试结果的判断方法。在一起电缆缺陷案例中,通过检测护层接地电流不仅发现了其安装缺陷,而且证明电缆护层接地电流的理论计算结果与实测值相符。     

XLPE电缆交流耐压试验中阻性电流的检测

介绍了用容性电流补偿法测量XLPE电缆的阻性电流的基本原理,给出了通过测量电缆的阻性电流来检测电缆绝缘状况的新方法,并且在此原理的基础上设计出了一种新型的XLPE电缆阻性电流测试仪.     

考虑负荷特性的XLPE电缆绝缘老化程度研究

为了规避传统介损在线监测法带来的电流传感器测量误差以及环境的影响,建立了基于泄漏电流矢量差的电缆相对绝缘老化程度的判断依据。首先,分析了基于电缆不同连接方式的电缆介损;然后,在考虑电缆所接负荷的负荷特性的基础上,分析了泄漏电流的变化特性,得出了接地电流的变化量与泄漏电流的变化量相同,可以通过接地电流值的变化特性判断电缆绝缘老化程度的结论。最后,利用仿真分析了改变电缆绝缘等效阻抗模拟电缆绝缘老化情况下,电缆泄漏电流与接地电流的变化特性,验证了理论分析的准确性与有效性。     

电缆线路电容电流实用化估算方法及应用

电缆的更新换代使电缆线路的电气参数发生很大变化,传统的电缆线路电容电流经验估算方法已不能满足要求.总结了电缆线路电容电流的理论计算法、经验估算方法和实际测试法的特点,结合上海浦东地区的大量采用交联聚乙烯电缆的实际情况,提出了电缆线路电容电流实用化估算方法,并设计了一套基于电容电流分析的电缆线路异常处理流程,在浦东地区的应用,验证了所提方法的正确性和实用性.     

谐波放大对配电电缆的损耗影响分析及谐波抑制技术研究

以配电电缆为研究对象,基于电路理论建立电缆的单位等效电路,计算了配电电缆的等效电路参数,建立了配电电缆的谐波阻抗模型,分析了电缆漏电容对谐波电流的放大机理,利用Matlab仿真得到了谐波电流放大倍数随电缆长度和谐波次数的变化曲线,从曲线可以得出,曲线的极值点即为并联谐振点;分析了谐波电流放大下的电缆损耗,从电阻损耗和介质损耗两方面展开分析,考虑了谐波电流下的趋肤效应和邻近效应;最后,分析了适合配电电缆系统的谐波抑制方案。本文对配电电缆的谐波阻抗模型和谐波电流放大机理的分析对于避免电缆线路发生谐振有一定的指导意义。     

有关电缆截面选择二题

电缆并列运行只要每根电缆线截面相同电流是否也会相等？答：并联电缆的线芯截面相同，每根电缆的电流并不一定相同，因为并联电缆除了电阻外，还有自感和互感，每根电缆的互感和它的几何位置有密切相关，电缆线芯截面越大，线芯电阻越小，电感相对增大，对电路分布的影响也越大。每根电缆的电感不同，电流大小也不同，其中有的电缆过载，有的电缆负荷电流很小，大小电流之差可达到1／3以上，由此引发的运行事故是非常常见的。     

铝合金电缆短路电流的计算及与铜芯电缆的比较

给出了铝合金电缆短路电流的推导和计算,计算结果与铜芯电缆的允许短路电流作了比较,从短路容量的满足方面,指出了用铝合金电缆替代铜芯电缆的截面要求。     

XLPE高压电缆短路故障电流在线监测装置设计

通过分析XLPE高压电缆线路短路故障电流回路的特点,设计了XLPE高压电缆短路故障电流在线监测装置.当线路发生短路故障时,短路故障电流在线监测装置实时采集故障电流的大小与方向信息,并根据监测数据分析故障电流回路特性,对于电缆-架空线混合线路,判断故障发生在电缆侧还是架空线侧;对于金属护套交叉互联的长电缆线路,判断故障发生在哪个交叉互联区间.该装置大大缩短了电缆线路发生短路故障后的抢修时间,提高了供电可靠性.     

基于冲击响应特性的10kV电缆网络缺陷定位方法

为了在10 k V电缆网络中确定缺陷的位置,提出了一种根据电缆在冲击电压下的不同响应特征对电缆进行绝缘诊断的新方法。在PSCAD/EMTDC中建立了工频叠加冲击电压下10 k V电缆网络仿真模型,分析了电流、电压在主电缆馈线上的暂态传播特性,利用电流变化表征电缆缺陷,判断缺陷位置。通过传播特性仿真发现,在冲击源的两侧电流呈双极性,而电压呈单极性。在仿真中设置电缆缺陷,发现了测试电缆段两侧的电流在有缺陷和无缺陷的情况下有明显区别。通过对比电缆在出现缺陷前后主馈线各节点的电流波形变化,能够判断电缆缺陷所在的位置。     

埋地电力电缆的优化研究

为了解决以载流量为负荷电流上限运行方式导致电缆（尤其是集群敷设）负荷潜能不能充分发挥的问题,基于通用的行业标准（IEC标准）,在单根电缆长期运行不超过最高温度的条件下,以实现缆群整体负荷最大化为目标,计算电缆群输送电流.通过提高外围电缆的运载电流和适当降低中间电缆的电流值,实现缆群整体缆芯温度趋于相当,降低缆芯平均温度与90℃的温差,从而达到提高电缆群体送电能力的目标.优化计算方法可使电缆群电流负荷潜能得到发掘,有效提高电缆的经济效益.     

In-service methods for distinguishing the dc component due to water treeing from noise currents in xlpe cable

This paper describes the water tree diagnoses of 6.6-kV class XLPE cables by the dc component method. The dc current component is measured by energizing the cable with ac high voltage, therefore, it would be suitable for on-line diagnoses. The dc component is considered to be caused by the rectifying effect of water trees inside the insulation. In laboratory tests, the dc component showed a good correlation with the degradation. However, almost no correlation was seen in the on-site measurement. The authors found that the cause of this bad correlation is the galvanic effect inside the jacket. This generates the noise current through the grounding circuit when the jacket resistivity is low. Based on this finding, the equivalent circuit of on-site measurement was proposed. Considering the equivalent circuit, this paper proposes nine methods for discriminating the dc component due to water tree from noise current. Also described are the analytical results of each method. Furthermore, the on-site or laboratory tests show that some of them are effective in separating the dc component due to water tree from noise current.     

高压电缆外护套故障测距误差分析及改进措施

为了提高直流电阻法故障测距的抗干扰能力和测距精度,分析了直流电阻法高压电缆外护套故障测距误差产生的原因,给出了减小故障测距误差的改进措施。从原理入手分析了直流电阻法故障测距的误差源,推导了电压测量和电流测量函数表达式以及故障测距结果函数表达式,在此基础上分析了大地杂散电流等干扰对电压测量和电流测量的影响,分析了直流电阻法故障测距过程中误差传递与合成的规律,论证了故障测距误差因子与测量电路元件参数、干扰信号频率、压频转换器计数时间以及注入直流测量电流的关系,针对误差分析结果,给出了减小故障测距误差的改进措施。计算和实验结果验证了改进措施的有效性。     

外皮温度监测的单芯电缆暂态温度计算与试验

导体温度是反映电缆运行状态的关键因素,因而有必要实现对它的监控。实际中对运行电缆导体温度的直接测量难以实现,工程中常采用计算的方式来获取,而复杂多变的电缆外部因素使得对导体温度的精确计算也非常困难。为此,在电缆外皮温度监测的基础上,建立了单芯电缆暂态热路的数学模型;分别推导出只考虑电流变化和只考虑表皮温度变化两种情况下的暂态温升递推公式,进而推导出单芯电缆暂态温度的完整叠加公式;并采用经典4阶Runge-Kutta法求解微分方程组计算电缆本体温度。同时编制了电缆暂态计算软件,可根据电缆外皮温度的监测,计算电缆导体和金属护套暂态温度。为验证暂态模型和软件编制的正确性,在试验现场进行了单芯电缆暂态温升试验,并将计算结果与试验测得的温度数据进行了对比验证。结果表明,基于电缆外皮温度监测的单芯电缆暂态温度计算具有较高的精度,可用于单芯电缆实际运行中的温度控制、电缆状态监测及其故障预警等方面。     

基于小波变换和Prony算法的同步电机参数辨识

将小波变换应用于同步电机瞬态参数测量，通过对采集到的同步电机三相突然短路电流进行小波变换，降低了信号的采集噪声，分离出了短路电流中的直流分量和基波电流分量，辨识出电机的瞬态参数和非周期分量时间常数，并提出利用扩展的Prony算法辨识电机的超瞬态参数。仿真分析和实机试验表明了所提出的方法是有效的。     

开口式电流互感器耐直流性能研究

传统闭合磁路电流互感器易受直流分量影响引起磁饱和,导致测量误差非常大。定义了电流互感器耐直流性能的含义,从开口式电流互感器在考虑二次侧负载条件下的等效模型出发,分析了气隙长度对电流互感器有效磁导率和误差的影响,通过基于J-A模型从B-H磁滞回线分析了开口式电流互感器具有良好的耐直流性能。提出了基于比例直流叠加法的电流互感器耐直流性能检测方法,实验了气隙长度和直流分量对开口式电流互感器性能的影响。文中通过误差补偿使得开口式电流互感器兼顾耐直流性能和计量特性,为电流互感器在含直流分量负荷下准确计量提供理论基础。     

直流断路器分断试验等效评价标准及其考核方案

直流断路器作为新型电力装备,目前国际上尚无相关的试验标准,其等效分断试验方法有待深入研究。相较于交流系统故障电流存在自然过零点,直流断路器实现直流故障电流分断的关键在于通过自身不同支路间的换流过程,建立起大于直流系统电压的暂态开断电压来抑制故障电流。然而,现有分断试验对于暂态开断电压建立阶段关键部件电压相关应力考核尚属空白。首先,详细分析暂态开断电压建立阶段关键部件电气应力,在明确需要重点考核的应力基础上,提出能够覆盖整个分断过程的直流断路器分断试验等效评价标准。然后,提出分断试验等效系数k,并根据系数k对现有分断试验电路参数进行设计,在复现所提等效标准的同时,提高试验的经济性及可行性。最后,按照所提参数设计方法,针对50kV断路器单元进行分断实验验证,实测等效电容电压与仿真预期误差为0.36%,证明试验电路参数设计方法的正确性。所提直流断路器分断试验等效评价标准解决了现有分断试验应力考核不完善的问题;分断试验电路参数设计方法可为“100%”复现所提关键应力提供经济、可行方案。     

直流电能表计量信号自适应降噪方法

直流配电网包含DC/DC变换器等电力电子器件,非线性特性显著,导致直流输出端电压、电流信号存在大量纹波,需通过滤波降噪处理提升直流电能计量的准确性。针对现有的滤波降噪方法参数设置缺乏优化、滤波降噪效果尚待提升问题,本文提出基于自适应变分模态分解与小波阈值去噪相结合的直流电能计量数据降噪方法。建立输出端直流电压、电流信号变分模态分解的参数最优化模型,并联合互信息分析,实现原始信号的有效模态分量与噪声模态分量的自适应区分。在此基础上,建立以信噪比、均方根误差、平滑度、相关系数复合评价指标最优的小波阈值去噪参数最优化模型,实现噪声模态分量的最优滤波降噪。通过实测数据计算分析,验证所提方法的有效性。     

特高压固定串补火花间隙拒触发事故分析及解决方案

当前超、特高压固定串补用火花间隙的试验及考核均以工频和倍频故障电流为主,基本未考虑故障电流含有直流分量的情况.分析了1000 kV特高压南阳站一起特高压固定串补用火花间隙拒触发事故,认为本次线路故障电流中直流分量幅值较大导致火花间隙触发控制回路中电压测量传感器磁饱和,导致火花间隙触发控制单元未能正确测量出串补过电压水平...     

考虑衰减直流分量的动态相量强跟踪测量算法

故障电流信号的频率变化以及包含的衰减直流分量会严重影响基于傅里叶变换的相量测量算法的精度和动态响应速度。文中提出了一种利用强跟踪滤波器滤除衰减直流分量的动态相量测量算法。首先,将衰减直流分量用其二阶泰勒展开多项式来表示,在状态变量中添加衰减直流分量及其一阶导数和二阶导数,建立含有基波角频率、幅值等参数和衰减直流分量参数的故障电流的非线性状态空间模型,减小信号估计的模型误差。其次,为了提高扩展卡尔曼滤波器在系统达到稳定时对系统参数突变的跟踪能力,利用强跟踪滤波器递推估计各状态变量。所提方法能够有效抑制衰减直流分量对相量测量精度的影响,对时变故障电流信号具有良好的动态响应能力。采用所提算法对加噪声的数值信号以及ATP-EMTP故障仿真信号进行相量测量,结果验证了算法的正确性与有效性。     

利用电容放电现场测量变流器IGBT模块损耗

为克服传统方法存在误差较大或工程实施困难的不足,提出一种变流器IGBT模块损耗现场测量的新方法。该方法利用直流电容放电过程现场对变流器IGBT功率模块的损耗特性进行测试,以验证变流器性能或诊断功率模块早期故障;通过适当控制变流器内各个IGBT导通与关断,构成直流电容Buck放电电路实施损耗测试。采用英飞凌1200 V/50 A功率模块FF50R12RT4搭建的380 V/10 k W变频器进行了实验研究,实验结果验证了该方法的可行性与有效性。现场测试方法充分利用变流器停机间隙和电容储能对负载电感放电进行测试,无需额外增加硬件,具有经济、方便、安全等优点。