基于KNN的10 kV配电电缆绝缘状态评估

当前,配电电缆在电网的电力传输中得到了普遍的应用,停电试验属于分析电缆运行状态的主要手段之一。为了科学评估多因素条件下电缆绝缘状态,提出了KNN基础上的10 kV配电电缆绝缘寿命评估模型,评判方法更贴近10 kV电缆绝缘的实际状况。结果表明,基于KNN的绝缘状态评估模型有着可行性。     

基于模糊理论的XLPE电缆绝缘状态评估研究

为提高XLPE电缆绝缘诊断精度,结合电缆绝缘在线监测技术研究现状,提出一种以模糊理论为基础,将模糊层次分析法应用于模糊综合评估的XLPE电缆绝缘诊断方法,建立了相应的绝缘综合评估模型。该模型采用模糊层次分析法代替层次分析法对绝缘参数进行权重分配,改进了层次分析法中存在的判断矩阵一致性问题,同时在模糊综合评估过程中引入相对劣化度概念,利用模糊分布建立绝缘参数相对劣化度的隶属函数,从而使模糊评判矩阵更贴近XLPE电缆绝缘的实际老化情况。算例分析表明,基于模糊理论的绝缘综合评估模型用于XLPE电缆的绝缘状态评估是有效、可行的。     

基于改进雷达图理论的交联聚乙烯电力电缆运行状态综合评估

为了对电力电缆状态检修提供决策支持,提出了一种基于改进雷达图理论的交联聚乙烯电力电缆运行状态综合评估模型。通过预防性电气试验、在线监测技术、设备缺陷及运行检修记录等途径获取电缆特征变量,建立了电缆运行状态综合评价指标体系。运用改进的层次分析法得到各项指标的权重值,在此基础上,对雷达图中各评估指标对应的扇形区域进行排序和角度分配,推导出了交联聚乙烯电力电缆运行状态综合评估和指标属性灵敏度计算公式。结合实际算例对电缆运行状态进行了定量评估分析,并与现有方法进行比较验证了该模型的正确性与优越性。     

基于等温松弛电流的110kV电缆绝缘状态评估

为了评估现役电缆的绝缘老化状态及剩余寿命,利用等温松弛电流法测试了8根110kV交联聚乙烯(XLPE)绝缘电缆的去极化电流。通过获得的电流曲线初步判断了电缆绝缘的老化状态,随后基于等温松弛理论引入三阶指数衰减模型对电流曲线进行拟合,并通过拟合参数计算老化因子A。实验结果表明,交联聚乙烯电缆的绝缘状态可大致通过去极化电流曲线来判断,老化因子与交联聚乙烯电缆的实际运行年限呈近似线性关系,经历故障的电缆其老化因子则出现异常变大。由于老化因子综合考虑了电缆绝缘的不同极化过程,因此可较为准确地评价高压电缆的老化状态,但其评价标准有待进一步细化。     

10kV交联聚乙烯电缆运行状态评估分析

随着电缆广泛使用,如何评估电缆运行状态,已成为热点问题。为此,选取制作了4条含有中间接头的新电缆,使用加热循环平台对电缆进行了加速老化试验,并进行了宏观电气检测试验和微观材料分析试验。根据试验结果,结合国家标准GB 12706—2008,同时充分考虑电缆运行年限、运行环境、负荷情况、历史故障这些附属因数,提出了1个电缆运行状态评估模型。最后,应用评估模型对实际运行中的新电缆及老化较严重的电缆进行了运行状态评估。试验结果表明,宏观上绝缘电阻、介质损耗角正切值、局部放电和微观上氧化诱导期(OIT)、绝缘结晶度、老化后O元素的质量分数、羰基指数都反映了电缆的老化状态。通过对评估结果进行分析,验证了评估模型能够有效对电缆运行状态的变化作出判断和估计。     

应用磁场分布特征提取的35 kV XLPE电缆劣化评估

35 kV交联聚乙烯电缆在配电网中得到了广泛应用,但在运行中热、机械、电等因素会引发电缆绝缘劣化.为提高电力电缆状态评估的可靠性,本文提出了一种基于磁场分布特征分析的电缆绝缘劣化评估方法.基于搭建的35 kV单芯交联聚乙烯电缆仿真计算模型,分析了主绝缘气隙和半导电层凸起缺陷时电缆磁场分布特征,建立了缺陷类型、大小、位置和劣化程度与磁场强度和磁场畸变特征的关系,利用磁场畸变特征检测电缆故障,提升了电缆故障检测的有效性和准确性.     

证据理论与模糊理论集成的XLPE电缆绝缘状态评估研究

为提高XLPE电缆的绝缘诊断精度,提出了多绝缘参数综合评估方法。针对D-S证据理论中各证据体可信度分配难以确定的问题,建立了证据理论与模糊理论集成的XLPE电缆绝缘状态综合评估模型。此模型将模糊理论中的模糊集合与隶属度函数概念引入证据理论,利用隶属度函数构造证据理论的合理信度函数分配。在此基础上,通过证据理论联合每个证据体的可信度从而形成最终的电缆绝缘状态评估结果。实例分析表明该模型可有效评估XLPE电缆的绝缘状态,具有一定的理论和实用价值。     

高压XLPE电力电缆绝缘老化状态评价研究进展

高压交联聚乙烯（XLPE）电力电缆的绝缘老化状态关系到供电可靠性,故电缆绝缘老化状态检测及评价方法的研究意义重大。对于高压电缆的绝缘老化状态检测及评价,国内外已有相关研究成果,文中总结了目前常用的高压电缆绝缘状态离线、在线检测及评价方法。离线检测手段准确性高,但不适于对在役电缆进行大面积取样检测;在线监测的环境干扰因素太多,存在的干扰会对监测结果产生影响,有一定检测局限性,且缺乏大量的实验数据支撑;而对于电缆绝缘老化状态评价方法,尚未有广泛认可的评价标准和体系。文中在总结概述现有方法的基础上,提出了目前电缆老化绝缘状态综合评价方法存在的难点及未来电缆绝缘老化评价研究可提升的方向。     

XLPE电缆绝缘老化与剩余寿命评估的试验方法

电缆投入运行后, 绝缘会受到电、热、机械、水分等因素的作用而发生老化,影响电缆的运行可靠性和使用寿命。XLPE电缆的绝缘状态与剩余寿命的评估是目前的热点问题,相对于定性的分析,对电缆剩余寿命的定量评估更有实际价值。文章总结了XLPE电缆绝缘老化机理并调研了几种定量分析电缆剩余寿命的方法：击穿电压对比法,介质损耗因素法和直流泄漏电流法。可为从事电缆运行情况和寿命研究的技术人员提供参考。     

基于电气性能综合评估的XLPE配网电缆受潮过程研究

为了研究不同受潮途径对电缆的作用效果,结合运行经验设置多种内源性、外源性受潮途径,进行90个循环周期的电缆加速受潮试验,并定期检测绝缘电阻、局部放电、去极化电流等,采用理想解法（TOPSIS）对试验电缆的受潮状态进行综合评估。结果表明：水分能够在电缆运行过程中通过破损本体、中间接头和电缆终端的多种界面结构进入电缆内部并快速扩散,中间接头浸水和内源性受潮的绝缘劣化效果最为突出,需要重点预防和关注。此外,基于绝缘电阻、局部放电和去极化电流的电气性能综合评估能够有效研究受潮过程、识别受潮状态,可以应用于实际工程以评估湿热环境下配网电缆的受潮问题。     

基于TOPSIS-RSR方法的水环境下交流配网XLPE电缆绝缘状态评估

我国南部地区特别是沿海区域的大量交流配网电缆长期在水环境中运行,准确评估水环境下电缆的绝缘性能对于电网的安全稳定运行具有重要意义。选取在不同环境条件和负荷条件下运行的80组10 kV交流配网XLPE电缆,利用理想解—秩和比综合评估方法对所选电缆进行绝缘状态评估,同时对所选电缆进行超低频介质损耗和振荡波局部放电实验,重点研究水分和温度对电缆绝缘性能的影响。超低频介损和振荡波局放实验结果证明了电缆绝缘状况评估结果的准确性。因此,在对多根电缆进行绝缘检测前,可通过理想解-秩和比综合评估方法对待测电缆进行绝缘状况评估,提高交流配网电缆的维护效率。     

融合在线监测数据的海底电缆综合健康状态评估

海底电缆的运行状况直接影响海洋工程的安全可靠运行,及时有效地掌握其健康状态具有重要意义.海缆自身结构和运行环境复杂,健康状态难以准确掌握.为此,提出了一种融合在线监测数据的海底电缆综合健康状态评估方法.首先,以电缆状态评价技术导则为指导,融合海缆在线监测动态数据和巡检、试验等静态数据,构造适用于海缆综合健康状态评估的指标体系.其次,基于海缆在线监测状态量的特征,结合电缆导则评价标准,形成了一套合理、有据的评估准则.然后,在上述基础上建立多状态量融合的评估模型,分层对海缆部件和整体进行评估,得到海缆健康状态,并根据模糊理论量化状态,得到海缆综合健康状态评估结果.最后通过对某海上油气工程的海缆进行实例分析,验证了该方法的可行性和有效性.     

交联聚乙烯电缆绝缘诊断方法研究

交联聚乙烯(Cross Linked Polyethylene,XLPE)电缆已在城网改造与建设过程广泛应用,但其在送电过程中会受到外界诸如电、热、机械力等不利因素影响,及时掌握其绝缘状态可避免引发事故。采用将模糊理论应用绝缘状态诊断中,建立电缆模糊绝缘综合评估模型,同时引入相对劣化度概念,使得该模型的模糊诊断矩阵更贴近电缆实际劣化情况。算例分析表明了模糊绝缘综合评估模型的有效性。     

XLPE电缆状态监测与绝缘诊断研究进展

交联聚乙烯电缆的绝缘状态关系到输配电系统的安全可靠运行,因此,研究电缆状态监测和绝缘诊断方法工程意义重大。依据电缆不同服役阶段的缺陷特征、故障原因以及绝缘检测方法的特点,总结了适合电缆不同老化阶段的状态监测和绝缘检测方法的研究现状。介绍了针对电缆服役早期由于制造及安装原因引起的缺陷(气泡、划痕)从而导致电缆故障的局部放电检测方法,包括局部放电测试所用各种传感器的原理、特点,并指出放电图谱与缺陷类型的关系是局部放电方法后续研究的重点。总结了适用于电缆运行期间的护套电流及温度的在线状态监测研究现状。综述了适合电缆运行中后期整体老化的基于陷阱参数的绝缘检测方法,包括Qt、空间电荷、极化/去极化电流法,同时指出了基于陷阱特性评估绝缘性能方法存在的不足,认为后续的研究需要进一步制定陷阱参数测试相关标准,积累数据,建立普适的陷阱参数与聚合物老化程度之间的关联,并给出每种方法评估绝缘状态的判据。     

交流电场下XLPE绝缘空间电荷研究综述

XLPE电缆目前广泛地应用于电力系统中,如何评估和预测现场运行电缆的老化及早期劣化的程度,是电缆绝缘状态评估的重要内容,然而这项研究在国内仍是空白。XLPE电缆的制造工艺过程、运行中的过电压和温升以及耐压试验过程都可能造成XLPE电缆绝缘特性的改变,导致绝缘性能下降,形成陷阱,特别是空间电荷的形成,畸变原有电场分布,直接影响XLPE电缆的绝缘特性。大量研究表明,在直流电场下空间电荷危害XLPE电缆绝缘,关于交流电压下空间电荷对XLPE电缆绝缘影响的探索较少。综述了交流电场下空间电荷效应对XLPE电缆绝缘影响的相关研究成果,并介绍了测量固体介质空间电荷分布的电声脉冲法,为从空间电荷测量角度研究XLPE电缆绝缘老化程度和状态评估提供了参考。     

交/直流电缆电场对绝缘及运行特性的影响

以交联聚乙烯(XLPE)绝缘电缆为例,分析了绝缘介质微观结构对载流子在不同电场下运动规律的不同影响,讨论了交/直流电缆绝缘介质中的电场分配机制,在综合考虑微观载流子与陷阱的耦合机制中,进一步讨论了影响绝缘稳定性与电缆运行稳定性的主要因素。基于此,总结了交/直流电缆绝缘及其运行特性的主要区别,结果表明：电缆绝缘介质微观载流子在工频交流电场和稳恒电场下的不同响应,决定了交/直流电缆绝缘特性和运行特性的显著差异,空间电荷是影响直流电缆绝缘特性的主要因素,而局部放电是交流电缆绝缘老化的主要影响因素。该研究为交/直流电缆绝缘在结构设计中的不同技术考量以及电缆的运行维护等提供了理论依据。     

基于内置导体温度测量的配网电缆状态评价技术

电缆绝缘失效是电网安全的重要威胁之一,根据电缆导体温度、电流、电压、时空等参数可有效评价电缆系统利用率和健康状态。为此,提出采用导体内置测温光纤的电缆测控系统实现对运行电缆温度的实时测量。基于导体内置测温光纤电缆和中间接头结构的试验模型,利用热场有限元分析方法计算获得电缆系统导体温度的分布规律;利用导体内置光纤电缆构建实验系统,获得模拟电缆系统在施加1 000 A电流负载后电缆轴向温度分布。实验结果表明:距离电缆接头两端约1 m范围内的电缆本体温度高于电缆接头内部温度,电缆系统安全运行和载流量阈值评估应更加关注接头附近电缆本体温度值的变化。     

基于物元理论的变压器绝缘状态分级评估

为提高电网的自愈能力,实现电气主设备的在线监测或预评估,提出了基于物元理论的变压器绝缘状态分级评估模型.通过分析变压器运行过程中影响其绝缘状态的特征参量,构建了层次型状态评估指标体系;各特征参量用物元表征,通过物元差方变换实现了待评价指标的量化处理;在综合多个专家评估意见方面,引入了专家效度物元的概念,使权重处理更为科学客观;应用欧氏贴近度评估函数,实现了变压器绝缘状态的模式识别或分级评估.实例表明,评估结果更客观,对检修工作更具指导意义.     

10kV交联电缆绝缘状态检测及综合诊断试验的应用

文章采用阻尼振荡波(OWTS)测试技术与超低频(VLF-Tan Delta)测试技术检测10kV交联电缆,对电缆局部放电点进行定位,对其运行状态作出准确评价与诊断,并在消除缺陷后复测,对消缺效果的评估发挥了积极作用,显著提高了电缆绝缘缺陷的有效检测和运行状态的准确评价。     

水环境中10 kV交流XLPE电缆运行状态研究综述

受到地域特点的影响,南方及沿海诸多地方的电缆井常年积水,很多电缆实际在水环境中运行,这些电缆不可避免地会受到水环境的影响。而电缆中间接头由于受到制造工艺、现场制作水平、敷设条件等因素的影响,其绝缘性能相对于电缆其他部位较弱,更容易受到水分或潮气的入侵,从而产生水树枝现象,影响电缆绝缘性能。而且水树枝在一定的条件下还能转化成电树枝,导致绝缘电击穿,故从这方面来说水环境是电缆运行的不利因素。但另一方面水环境又有利于电缆散热,降低电缆的运行温度。主要论述了水环境中影响电缆运行状态的水树枝和温度场这两大要素的研究现状,并根据这两种影响因素对下一步电缆的状态评估工作提出了初步建议。