高压电力电缆护层电流在线监测及故障诊断技术

通过监测护层电流可及早发现高压电力电缆线路的潜在故障,有效避免非计划性停电。为此,提出了1种可用于诊断故障与非故障情况下3相交叉互联高压电力电缆中护层电流的研究方案。通过建立数学模型详细分析了2种典型的电缆故障,并基于1条线路长度为1.5 km、电压等级为110 k V的隧道电缆的仿真计算,提出了1套适用于12种电缆故障的诊断及定位标准。仿真分析结果显示:当电缆接地系统中存在开路故障时,故障回路中的护层电流会降低;而当电缆交叉互联箱进水或电缆接头内环氧预制件击穿时,故障护层回路中将产生高于正常水平的护层电流值。基于故障仿真,所提出的故障诊断标准可准确识别并定位指定的3种电缆故障:接头松动导致护层开路、交叉互联箱进水和接头内环氧预制件击穿。仿真表明地电阻的大幅度变化会导致诊断标准发生变化。

考虑谐波的电动汽车充电策略及对配电网电缆载流能力和热寿命的影响

为避免电动汽车充电引起配网电缆过载,合理确定配电网电缆载流量,建立数学模型定量分析了两种充电功率模式在高峰和避峰充电时对配电网电缆温度和热寿命的影响。该模型考虑了电动汽车充电的时间特性和谐波特性,以渗透率和谐波含量为参数构建了电动汽车充电功率和配电网电缆电流的数学方程,基于IEC 60287定量分析了谐波电流含量对电缆交流电阻、钢带屏蔽层磁滞和涡流损耗导致的电缆温升影响,最后基于Arrhenius模型建立了电缆温度和热寿命间的数学关系。该模型选取一典型城市配电网,针对高峰和避峰时间段各采用高功率和低功率共4种充电模式进行了仿真分析,设置居民负荷电流峰值为70%电缆额定电流,结果表明,在30%渗透率下,电动汽车充电行为提升了配网电缆温度26.19℃,若不计谐波影响,温升为20.89℃,电动汽车谐波对电动汽车充电行为引起的配电网电缆温升的贡献为20.17%;夏季高峰高功率模式在30%渗透率下会引起配网电缆过载;低功率避峰充电策略下配电网电缆温度最低,电缆寿命损失最小,用户充电费用最少。

基于护层电流时域反演信号的高压电缆短路故障定位方法

为了在高压单芯电缆线路上实现有效的短路故障定位,提出一种基于护层电流时域反演信号的故障定位方法。根据短路故障点能量最大的原理,该方法在高压电缆的金属护层接地处提取护层电流,并通过故障信号的传递函数计算出各猜测故障点位置的能量,能量最大点即故障点位置。仿真分析典型高压电缆线路结构,结果表明,该方法能够有效地定位故障点位置,定位精度随采样频率的增加而增加,建议实际应用时的采样频率在10MHz以上。

一种基于红外图像的电缆终端异常发热自动诊断方法

为提高电缆终端异常发热的自动诊断水平,降低对人工诊断的过分依赖,提出一种基于红外图像分析的电缆终端异常发热自动诊断方法。该方法首先利用最大类间方差法确定灰度化图像的灰度阈值,实现图像背景滤除;其次利用Canny算法提取前景图像中的边缘信息,识别出目标对象电缆终端;接着采用k-means聚类算法对电缆终端进行分割,提取疑似过热区域;然后基于过热区域构造模板,并采用模板匹配方法从参考相中匹配出参考区域;最后计算过热区域与参考区域的温度特征信息,依据相关诊断标准得到诊断结果。案例分析结果表明,该方法能从背景复杂的红外图像中识别出电缆终端,定位过热区域与参考区域,实现对异常发热现象的自动诊断,具有实际工程应用价值。

基于智能终端的心电诊疗与远程医疗系统

利用Socket通信方式、SQL Server DBMS以及自主开发的3.5mm通信协议,设计并实现基于智能终端的心电诊疗与远程医疗系统。该系统包括一套远程医疗软件和心电信号调理设备。该系统使患者可以在家中随时利用智能终端将心电数据实时的传输给医疗工作者,将心血管病的实时诊疗从医院转移到家中。减轻医院工作压力的同时也满足患者对医疗监护的需求。