电树枝起树后电压幅值对生长形貌和局部放电特性的影响

电树枝在XLPE电缆故障中是一种常见现象,在电缆运行过程中可能会存在电压的波动,然而鲜有报道电树枝起树后电压幅值对其生长形貌和局部放电特性的影响。本文研究了电树枝起树后不同电压幅值下电树枝生长形貌和局部放电特性的差异。结果表明:施加电压越高,电树枝的形貌趋向发展为丛状电树枝,施加电压越低,电树枝的形貌趋向发展为枝状电树枝或单枝状电树枝;在较高电压下的最大局部放电强度试验可用于预测击穿故障,而在较低电压下很难通过局部放电强度预测电树枝的生长;电树枝的放电间隔Δt最大值随着加压时间的增加而变长,放电的间歇性也更加明显,电树枝放电间隔与电树枝的生长联系紧密,当电树枝生长停滞时才有概率出现局部放电的间歇性,电树枝处于生长时局部放电几乎不会停滞。

基于智能聚类算法的UHF法变电站空间多源局部放电定位方法

基于特高频法(ultra high frequency, UHF)的变电站内局部放电定位技术已获得应用,但目前研究主要集中在单源(单局放源)定位,对于多源定位的问题缺乏探索。该文研究了聚类算法在多源局放定位中的应用,首先,综合阈值法与能量累积函数法计算双、三源UHF信号到达时间差,采集时间差数据用于聚类分析;将常用的K-mean聚类算法与Twostep算法进行聚类对比,结果表明后者平均误差相比前者低18.7%,基于Twostep算法以及2维高斯正态分布的思想提出了适用于单、多源的3σ-Two step算法,相比Two step算法平均误差低22.5%。其次,在实验室内将改进的算法应用于多源局放的定位测试,利用不动点迭代法求解局放源坐标,定位结果表明:经过多次测试求得定位误差的平均值,双源2组测试的每点误差分别为0.34 m、0.49 m,两源之间距离增大2.62 m,误差减小了30.6%,三源每点误差为0.72 m;将双源与传感器之间的距离增大1倍,平均每点定位误差为0.46 m,相比未增大双源与传感器的距离误差增大了35.3%。最后,将此算法和设备应用在福州新建变电站,经过多次测试定位到一处支柱绝缘子电晕放电,在一处隔离开关定位到偶发性的放电,每点定位误差在0.6~2.2m范围内,相比实验室定位精度更低但依然满足实际要求,验证了算法的有效性。

GIS内光信号传播及传感器布局方式研究

光学检测法在局部放电检测领域具有不可替代的优点,但目前还未应用在实际运行的气体绝缘组合开关(gas insulated switchgear,GIS)设备上。该文首先在TracePro仿真软件中分别搭建T形、L形GIS仿真模型,在其内部设置探测面,获得探测面上的总光通量分布图(total flux map,TFM)和相对辐照度平均值(average value of relative irradiance,AVRI),研究局放源在不同位置、不同角度时探测面上的光强分布特性。仿真结果表明:GIS内部的复杂结构对光信号造成了较大的衰减,尤其是T形GIS垂直部分腔体的转折,光强衰减约77.5%,L形GIS垂直部分腔体内的光强相比T形高50%左右。进一步提出荧光光纤的3种布局方式:在手孔盖板下、直线形紧贴外壳内壁、围绕导杆紧贴外壳内壁。通过仿真对这3种方式进行灵敏度分析,表明结合方式2和3综合布局具有更佳检测的效果。最后应用荧光光纤在GIS内开展测试,测试结果表明传感器布局方式1的2个测试结果与仿真结果平均偏差分别为9.84%和11.46%,方式2、3的平均偏差分别为11.94%、12.11%。研究成果可为GIS内光学检测法提供一定的依据。

针尖曲率半径对XLPE电树枝生长及局部放电特性的影响

电树枝在XLPE电缆中是一种常见现象,在电缆运行过程中可能会存在不同尺寸的尖刺缺陷。本文在不同针尖曲率半径下,研究了电树枝生长形貌和局部放电特性的关系。结果表明:针尖曲率半径小的试样在起树电压下大概率最终发展为枝状电树枝,曲率半径大的试样则大概率最终发展为丛状电树枝,丛状电树枝的放电量大于枝状电树枝。丛状电树枝的PRPD图正、负半周均类似于“翼形”,枝状电树枝正半周的放电形状表现为“三角形”,负半周形状表现为“翼形”。两种电树枝生长速率均表现为“快-慢-快”的特点,枝状电树枝生长速率大于丛状电树枝,在实际电缆中枝状电树枝的危害更大。