摘要：针对高压电缆交叉互联系统中高频局放检测位置影响检测结果的问题,设计并搭建了采用典型截面的百米级110 kV交联聚乙烯电缆线路的交叉互联系统局放检测试验平台;采用高频电流传感器对交叉互联箱的接地线、同轴电缆、换位排和接头接地引出线等4个不同检测点的局放信号进行检测,分析局放信号幅值的变化规律。研究结果显示:检测位置的不同会导致测得的局放信号幅值特征相差较大,通过选取合适的检测位置,结合局放信号幅值比较及局放谱图分析,可以有效实现局放源的识别与判定。在现场实测时,建议HFCT的最优安装位置为中间接头接地引出线和交叉互联箱换位排处,同时换位排处应采用电容臂进行短接。

摘要：研究了抗干扰技术在系统保护、微弱信号测量、控制电路设计以及电源设计等单元中的应用,提高了复杂电力系统环境下xlpe电缆外护套在线监测系统的整体抗干扰能力。系统的联调试验证明,在系统各模块设计中应用抗干扰技术使系统能精确测量50MΩ的电阻(误差约1%),并且系统运行稳定、操作控制可靠。

摘要：超声传感技术的应用有望实现电缆局部放电的在线监测,因此有必要对相应型号电缆局放声波频率及幅值的衰减规律进行研究。基于型号为YJV-185 mm2的10 kV xlpe电力电缆,结合2组不同频率声源的仿真计算和1组“针—孔”局放实验,研究局放声波信号在电缆中的频率及幅值衰减问题。研究结果表明:声波在多层复杂介质中的衰减规律和在单一介质中的衰减规律不一致;声源频率组成对电缆表面可检测声波频率及幅值的影响不可忽略;电缆中“针—孔”局部放电的声源模型可以近似为带宽为1 MHz、峰值时间为1μs、频率范围为0~1.5 MHz的高斯脉冲;本文所用型号电缆的“针—孔”局部放电声波信号在电缆中的径向衰减系数值约为8.17 dB/mm,电缆表面的轴向衰减系数为0.43~0.52 dB/mm,电缆表面的可检测声波频率为0~40 kHz;高灵敏度传感器的中心频率建议设计为20~40 kHz,而分布式检测传感器分布密度的设计需要具体问题具体研究。

摘要：探讨在线监测的优缺点、深挖其作用、更新并完善系统,是研究的重中之重。阐述在线监测系统的结构和应用方法,指出目前在线监测存在的问题及发展趋势。论述了系统各硬件部分工作原理及主要设计指标参数,说明了其敷设的简便性、应用性和实践性。在实践过程中基于电磁波耦合法等,采用多个检测前端加信号集中单元的分布式结构,多个检测前端之间可根据需要灵活连接组合,用于多种电缆运行的场合,拓宽了该套系统的监测范围,使得该系统在可靠性及经济性方面有了进一步的提高,可满足多种环境下电缆局放检测的需要。

摘要：将交流电缆配电线路改造为直流运行后,准确设计电缆的运行参数能在最大程度上利用原有线路的供电能力。为此,以10 kV电压等级交流配电网中广泛使用的典型3芯交联聚乙烯(xlpe)绝缘电缆为例,根据所选电缆的结构和材料参数,使用有限元分析软件ANSYS建立了电缆温度场和电场耦合仿真模型,并在直流运行方式为双极式的条件下对电缆的温度场和电场进行了仿真。研究结果表明:对于所选典型电缆,为避免空间电荷效应的影响,其直流电压等级的取值范围为±10~±20 kV;当电缆在温度为40℃的空气环境中敷设而且导体的长期工作温度为70℃时,其载流量约为440 A;同时,其最大输送功率约为改造前的1.3~2.6倍。所得结论以及所用设计条件、步骤可为相关工程提供一定参考。

摘要：为有效降低双回路电缆金属护层的环流,提高电缆的使用寿命和载流量,分析了混合排列方式对双回路交联聚乙烯（xlpe）电缆护层环流的影响。首先,根据电磁学理论,推导了双回路xlpe电缆金属护层环流的计算过程;然后利用自制程序,分析计算了220 kV单芯xlpe电缆采用水平、直角混合排列方式时的护层环流值。研究结果表明：交叉互联分段均匀的情况下,电缆混合排列时的最大环流值将达到负荷电流的14.4%;而400 m-500m-600m分段的情况下,混合排列方式下电缆护层的环流值可达到负荷电流的24.2%,超出了工程允许范围。另外,相同敷设条件下,单回路电缆护层的环流比双回路敷设情况要小30%左右。为抑制xlpe电缆护层的环流,应严格保证交叉互联单元内电缆的排列方式一致,并尽量保证3小段的电缆长度相等。

摘要：局部放电检测是评估电气设备运行状态的重要手段,然而现阶段关于直流交联聚乙烯(xlpe)电缆局部放电模式识别技术的研究尚在起步阶段。针对直流xlpe电缆的常见绝缘缺陷及局部放电特点,设计了4种缺陷模型并搭建实验平台采集局部放电信号,以局部放电脉冲波形为样本,研究了基于自适应矩估计优化算法改进深度信念网络的直流电缆局部放电模式识别方法。实验对比了深度信念网络模型与基于时频特征分类方法的识别效果,分析了识别方法对各类缺陷的适用性和训练样本容量对识别模型的影响。实验结果表明:基于改进深度信念网络的识别方法能深入挖掘局放脉冲的有效特征,识别准确率高于基于时频特征的支持向量机、BPNN神经网络分类方法,且对4类缺陷均具有良好的识别效果,识别准确率随训练样本容量的增多得到较大的提升。

摘要：研究xlpe电缆在线监测中微弱直流信号测量电路的关键模块和数字滤波设计。对测量电路的性能试验结果表明,该测量电路的设计方案可以较精确地测量约为1nA的直流信号,平均误差为2.25%,能够满足监测系统对信号的精度要求。

摘要：交联聚乙烯(cross-linked polyethylene,xlpe)电力电缆的局部放电严重影响电缆和电网的运行可靠性。在基于电流互感器测量原理的基础上,提出了一种利用Rogowski线圈测量的xlpe电力电缆局部放电在线监测系统。首先研究了高频电磁耦合传感器的设计,确定了与测量灵敏度相关的参数,并通过实验确定了用于xlpe电力电缆局部放电测量的罗氏线圈参数;设计了监测xlpe电力电缆局部放电的设备和基于光纤通讯的电缆局部放电在线监测系统的整体结构,最后对某变电站运行中的电缆进行了局部放电测试,对监测数据进行分析,结果表明了基于高频罗氏线圈及光纤传输的电缆局部放电在线监测系统的有效性。

摘要：由于电缆接头结构复杂并含有多个复合界面,对其进行直流电场分析通常需要借助数值仿真软件、采用电-热耦合方法进行迭代计算,耗时费力。为了满足工程中仅对中低压直流xlpe电缆用中间接头最大场强进行校核的需求,利用传热学与电磁学相关理论,建立接头热场分布的简化分析模型,推导出计算应力锥根部场强的解析式,仅需输入少量必要参数,即可确定接头中的最大场强。通过以10 kV和35 kV xlpe电缆用硅橡胶和乙丙橡胶接头为例,分别在不同直流电压及接头内外温差下进行解析计算,并与相应的有限元仿真结果对比,验证所提方法的计算精度及适用性,为工程人员进行中低压直流预制接头的设计及校核提供强有力工具。