海上风电单芯海缆接地环流影响因素分析

单芯海缆在生产、施工方面相对于三芯海缆更具优势,但是其接地环流异常引起的海缆故障频繁发生。单芯海缆接地环流运行机理及检测策略有待深入研究。建立了基于阻抗矩阵的单芯海缆数学模型,揭示了铠装电阻率、铠装层相对磁导率、接地电阻、短路电阻等因素对阻抗矩阵内参数和接地环流的影响规律。结合实际工程案例分析了海缆接地环流分配不均的机理,为海缆的运行状态评估及检修提供了参考依据。

计及电缆绝缘不均匀老化的接地电流相位角特性研究

交联聚乙烯(XLPE)电力电缆广泛应用于配电网和输电网,但它们在持续的电应力下遭受长期的老化退化,电缆老化容易造成绝缘击穿事故。为了提升电缆绝缘老化状态的在线评估技术,基于PSCAD建立了计及电缆绝缘不均匀老化的三芯管型电缆接地电流相位角计算模型,通过快速傅里叶变换FFT变化得到单相不均匀老化、双相不均匀老化、三相均匀老化3类情况的接电线电流相位角特性。结果表明:相比于钢铠接地线电流,屏蔽线电流相角对于老化特性的反应更为灵敏;对于单相老化,介电常数由2增加为5,屏蔽线电流相位角从-51.01°递增为-50.6°;对于双相老化,随老化程度增加,相位角增幅逐渐增大;对于三相均匀老化,相比于正常电缆的屏蔽线电流相角增值为0.24°,同时相比于介电常数同为2.8的单相老化与双相老化的屏蔽线电流相角增值为最大(单相老化为0.15°、双相老化为0.17°);通过屏蔽线电流相位幅值,不仅可以判断电缆绝缘是否老化,还可区分老化相别与老化程度。本研究结果可为通过地线电流相位角评估电缆绝缘老化等级提供重要理论依据。

换流变压器铁心夹件接地电流谐波特性分析

为了解决仅依据接地电流的全电流值无法准确有效判断换流变压器的检修状态问题,以及更深入探究换流变压器铁心、夹件接地电流的特性,采用汉宁窗插值快速傅里叶变换算法对采样信号进行谐波分析,得到接地电流基波和2~50次谐波的幅值及含有率。对比分析基波与全电流的变化趋势,以及不同时刻接地电流的全电流、基波、谐波数据,得到谐波幅值变化幅度,进一步揭示换流变压器铁心、夹件接地电流值过大和跳动的问题,为判断换流变压器铁心、夹件接地电流状态与变压器运行状况提供新的思路。

一种无源型变压器铁心接地电流越限告警电路

目前,市面上的变压器铁心接地电流监测装置工作时都需要外接电源,另外价格高昂。为此设计一种无源型变压器铁心接地电流越限告警电路,这种电路不再需要外接电源,同时具有越限告警电流精准稳定、运行安全可靠、电路简单、体型小巧、造价低廉等优势,具备良好的应用及推广条件。

220kV电缆外护套接地环流异常故障分析与处理

近年来,高压单芯电缆外护套故障频发,严重影响电力系统的安全稳定运行。通过对一起220kV电力电缆外护套接地环流异常故障进行分析,阐述了外护套破损后电缆金属护套接地环流的变化趋势,及其对电缆本体绝缘性能的影响,并给出了外护套故障查找方法、修复方案和运维建议,为后续高压单芯电缆的运维检修提供了参考。

变压器铁芯接地电流在线监测系统设计及其带电检测不确定度评定

在保持变压器铁芯接地电流在线监测系统硬件设施不变的前提下,研究了一种该系统的算法升级策略。使用多测点多列交叉神经网络支持的机器学习对该系统的接地电流进行测量,同时研究一种基于6倍标准误差率的检测不确定度标识方法,研究该系统算法升级策略的同时,分析不确定度的标识方法。技术革新后的变压器铁芯接地电流监测误差小于±0.395%,可以满足对变压器铁芯接地电流的测量需求。且该算法可以排除实际测量中因为变压器内外部复合故障导致的接地电流产生机理差异性影响。同时,重点研究了对铁芯接地电流误差测量中的扩展不确定度测量方法确认问题,实验数据验证了6倍标准偏差率作为扩展不确定度测量标度,可以满足该系统的测量误差标定需求。

变压器铁心接地线局放脉冲电流与泄漏电流联合诊断的研究

基于局部放电检测是电气设备绝缘状态评估重要和有效的方法,变压器发生局部放电时在其铁心接地线会产生高频脉冲电流,同时变压器铁心泄漏电流也可反映变压器铁心多点接地故障,提出一种使用超带宽高频电流互感器监测变压器局部放电故障与铁心多点接地故障的联合诊断方法。搭建局部放电检测系统模拟变压器的局部放电,设计了两种信号预处理电路分别提取变压器铁心接地线高频电流以及泄漏电流信息,使用谐波分析法提取泄漏电流的基波幅值,针对变压器局部放电故障电流采用基于遗传算法的BP神经网络进行故障分类,并验证了模型的准确性。

变压器铁心及夹件接地电流在线监测装置

电力变压器是电能运输与电力变换的重要设备,变压器是否正常工作影响着电网的安全运行。电力变压器运行时出现多点接地故障或局部放电故障都会危害电网的运行安全。因此,本文设计一种变压器故障信息融合监测装置,通过监测变压器铁心及夹件接地线上的工频电流及高频脉冲电流信号,分析电力变压器是否发生故障,并判断故障类型。装置可将监测的电流信息进行本地显示和短信预警等,实现对变压器多点接地故障和局部放电故障的双重监测预警,保证电网的安全运行。

一起220kV启备变铁心接地电流超标的原因分析及处理

本文对一台220kV启备变铁心接地电流超标的原因进行了分析及处理,通过变压器铁心接地电流、电气试验数据和变压器油色谱数据的分析,判断了变压器铁心存在多点接地故障,提出了限制铁心接地电流的措施及缩短色谱检测周期,建议做好变压器停机吊罩检查及处理的准备工作。

关于变压器铁芯和夹件多点接地的讨论

在运行状态下,油中溶解气体组分、铁芯和夹件接地电流是判断变压器运行状态的有效方法。为了准确判断油中溶解气体组分、铁芯和夹件接地电流数据异常时变压器的内部状态,以及停电后更精准地定位异常位置和消除异常点,文章详细分析了铁芯和夹件在两点接地和一点接地2种运行方式下出现多点接地异常、油中溶解气体组分异常的各种可能性,并提出了对应的判断和解决异常的方法,最后,基于某110 kV异常变压器进行了试验验证,表明所作分析对判断、消除多点接地问题具有切实意义,具有较高的应用价值和推广价值。

35kV单芯配电电缆运行缺陷的分析

阐述案例35kV单芯电缆运行中的缺陷发现、状况分析、应对处理、后续跟踪监测,探讨由于接地电流过大,接触点在化学腐蚀与电腐蚀的共同作用下,锈蚀加剧、接触电阻不断上升,其初期表现为接触点温度上升,如果不加以处理,将不断恶化。

基于迭代法的单芯电缆载流量的研究

为解决电缆导体温度难测问题，采用迭代方法，以单芯电缆主绝缘能耐受的温升为依据，研究了单芯电缆的载流量。编程计算了单芯电缆金属护套两端直接接地及无环流时的载流量；讨论了环流对载流盈的影响，并与IEC计算公式所得结果进行比较，验证了计算的正确性。并研究了双回路运行时，一回路电流对另一回路载流量的影响。结果表明．在两端接地方式下．金属护套环流对电缆载流量的影响很大，约为单端接地方式（无环流）的60％～80％。交叉互联接地方式下分段均匀的电缆，环流相对较小，对载流量的影响不大。负荷不均匀的双回路运行时，其中增加一回路负荷将使其临近回路的载流赶减小。

高压电缆网络短路分流系数的研究

在进行变电站的地网设计、确定变电站的安全指标(跨步电压和接触电压等)、以及研究电力电缆线路短路对邻近通讯系统的影响时,短路电流的分布和入地短路电流的计算至关重要。为此,建立了电缆金属护套两端直接接地和交叉互联两端接地的电缆线路的简化等效模型,在此基础上提出了一种用于计算广州高压电缆网络单相接地短路时短路电流分布和电缆分流系数的方法,并在实际运行的电缆线路上进行了试验验证。结果表明,只有很少一部分的短路电流是经变电站的接地网入地并通过大地回流的,绝大部分的短路电流是经过电缆护套回流的,且主要经过所谓的"主路径"的金属护套回流的。最后在分析计算的基础上对地网的设计、通讯干扰、单相短路时电缆金属护套上的工频过电压等问题进行了讨论。

500kV变压器铁心接地引出线断线故障分析

大型变压器运行时铁心夹件必须单点接地,当铁心夹件引出接地线断线后,会导致变压器铁心或夹件处于悬浮状态,并在运行条件下产生一定的悬浮电压,引起变压器故障。同时在铁心引出接地线断开后会导致夹件接地电流增大,但小于正常状态下的铁心夹件电流之和。在常规停电例行试验时铁心夹件绝缘电阻试验无法有效对铁心夹件断线进行判断分析。以构建铁心夹件二端口间的模型分析为基础,通过检测变压器铁心夹件两个端口的各电容量值,采用纵横分析法对变压器铁心夹件的连接状态进行更全面的判断分析。同时结合实际故障案例的论证分析,指出当前相关标准规程中关于变压器铁心夹件试验分析判断的不足。

220kV交联聚乙烯电力电缆接地电流的计算与应用

单芯高压电缆金属护套接地电流过大会导致其护套上产生大量附加损耗,降低电缆载流量,缩短电缆使用寿命。为此,针对交叉互联接地方式下的220kV交联聚乙烯(XLPE)单芯高压电缆工程,建立了单芯电缆交叉互联接地方式下接地电流的数学计算模型,分析了单芯高压电缆接地电流与其排列方式及其负载电流之间的关系,并编制了相应的计算程序。结果表明该计算程序能准确得到实际电流值。在此基础上,提出了基于接地电流的220kV XLPE电力电缆运行状态的辅助分析:通过分析接地电流计算值与测量值之间差值的大小,可以判断电缆接地系统是否存在缺陷或故障隐患。若2者相差较小,则表明系统运行正常;若2者差值>10%,则可判定系统存在缺陷或出现故障。研究结果为高压电缆运行监测提供了理论依据。

变压器铁心接地在线监测及限流装置

为了全天候实时监测变压器铁心接地情况并能及时进行故障处理,笔者分析了单点和多点接地时铁心接地回路中的电流和电压,采用监测接地线电流的方法设计了一种监测及限流装置,实现了接地线电流的实时监测和限流电阻的自动投切,将电流限制在规程要求的范围之内,避免了铁心过热和烧毁事故。论文较详细地介绍了整个装置的设计思想以及硬件和软件的功能,最后说明了该装置在现场实际的应用情况。

基于标准电流注入的钳式微电流传感器在线定标方法

钳式微电流传感器具有工程安装方便的优点,在电气设备绝缘监测中应用广泛。由于安装过程中开口气隙的不一致,加之野外运行温差较大造成信号处理电路温漂和参数变化,致使在实验室严格调试的高精度微电流传感器,运行时会产生较大误差,并且各个传感器的变比也会偏离设计值。为此,提出了基于标准电流注入的微电流传感器在线定标方法,运行时在原边注入1个标准的定标电流信号,该信号的频率应避开传感器工作电流所含有的工频和一定幅值的谐波频率;然后从传感器信号处理电路的输出端得到定标信号,进而计算实际标度,根据此标度就可计算出实际泄漏电流。实验得到的传感器精度可以达到±0.05%,实验室和现场实验验证了提出方法的有效性和准确性。

一起750kV变压器放电故障的定位与分析

一台750kV变压器在油色谱分析中检出乙炔,并呈增长趋势,为了分析该变压器故障原因,对该变压器进行了带电测试,结合绝缘油试验进行了综合分析,明确了故障原因,找到了放电位置,避免了事故的发生。

基于WIA的变压器铁心接地电流监测装置应用

针对目前电力变压器铁心、夹件接地电流在线监测装置功能单一,安装和调试工作量大,可靠性不高等问题,结合智能变电站建设需求,设计和研制了一种基于WIA无线通信网络的新型变压器铁心、夹件接地电流在线监测装置,并在朝阳何家220 kV智能变电站得到了应用,提高了该站变压器运行的可靠性。

变压器铁芯漏电在线监测传感系统的研究

介绍了一种实时在线监测变压器铁芯漏电流的传感监测系统。该系统通过合理设计程控放大器,提高了测量铁芯接地电流的范围和精度。提取接地电流的工频信号后,采用数字滤波滤掉变压器周围环境带来的干扰信号,能够准确识别变压器铁芯接地状况。系统所采集的数据经过处理后再传给系统的服务器。服务器上相应程序对数据进行处理后利用服务器终端帮助电力企业实现对变压器,电抗器铁芯的绝缘状态及运行状况进行全面、直观和实时的监控。初步测试表明:该系统具有测量范围广、灵敏度高、抗干扰性强等特点。