摘要：交流气体绝缘组合电器(GIS)和气体绝缘输电管道(GIL)内的运动金属微粒是诱发设备绝缘故障的重要因素,且特高压下的运动金属微粒引发设备绝缘故障的概率更大,而微粒陷阱可抑制金属微粒的运动,但实际工程中的微粒陷阱仍缺乏主动捕获微粒的能力。该文首先基于GIS/GIL内金属微粒动力学模型,分析了拔孔型陷阱的微粒主动捕获机制,进而根据金属微粒荷电运动与碰撞动力学特性,建立了拔孔型陷阱捕获概率计算模型,考虑陷阱的捕获能力对拔孔型陷阱的结构参数进行优化设计。具体结果表明,针对苏通工程中的特高压交流GIL,当陷阱直径为60cm、深度为30cm时,拔孔型陷阱抑制微粒效果达到最佳。进一步考虑微粒碰撞反射角的随机性,将拔孔型陷阱附近捕获率大于90%的区域定义为有效捕获范围,优化的拔孔型陷阱的有效捕获范围为32cm。最后,通过分析栅格型陷阱与拔孔型陷阱轴向电场分布,表明栅格型陷阱能够增强拔孔型陷阱的有效捕获范围,并以提高绝缘子附近的微粒抑制效果为目标,提出了绝缘子附近栅格型与拔孔型陷阱的协同布置方法。

摘要：绝缘状态检测是发现电力设备潜在性故障、维护电网安全运行的重要手段,但由于配电网馈电线路庞杂、组网规模大等特点,导致传统在线监测方案难以实施。为实现配电设备绝缘状态的分布式感知和预警,提出了一种基于物联网(Io T)技术的分布式无线传感器网络(WSN),并论证了其可行性。首先对无线传感器网络的架构进行了顶层设计,并根据经济性、低功耗、安全性等需求提出了数据通信及传感器节点的设计思路;然后分别针对高密度/紧凑分布的配电开关柜及低密度/松散分布的电缆(附件)作为实施对象,实现了地电波(TEV)和高频电流(HFCT)传感器节点的设计,基于低功耗广域网(LPWAN)的数据传输和管理,以及对节点能耗和电池寿命的测量和评估;最后讨论了适用于无线传感器网络的设备绝缘状态评估及预警策略。该方法的研究和探索有望为更多基于物联网的配电网状态监测应用提供参考。

摘要：电力电缆是城市输配电系统的重要组成成分,其绝缘状态关系着城市供电的可靠性。局部放电检测是识别潜在绝缘故障的有效方法,可用于电力电缆的绝缘诊断。暂态对地电压法(TEV)是一种非电接触且应用较为灵活的局部放电带电检测手段,能够有效检测电缆终端或接头的局部放电。然而,由于电缆附件监测点分布较广,时效性要求较强且电磁环境差别较大,目前的TEV带电检测应用方法存在一定局限性。文章分析了电缆终端及接头处内部局部放电信号的时频特性,设计了能够有效耦合暂态对地电压的电容性TEV传感单元及信号预处理电路,并基于TEV物联网传感单元,建立了分布式TEV无线传感网络。对暂态对地信号的耦合原理、信号调理和采集、以及数据处理方法进行了研究,通过各传感节点放电量、趋势及模式识别,实现了关联故障预警。