基于数字化三维技术二次电缆长度自动统计方法

针对在二次电缆长度测量和统计过程中,接触式的方法过度依赖选择的测量仪器,统计人工性较强,导致总统计成本较高。提出基于数字化三维技术的二次电缆长度自动统计方法。采用数字化三维技术处理多条基本线缆,利用线束分支结构和线束主结构,组成二次电缆三维信息模型,分析挡块与二次电缆的几何关系,测量三维位移场,获得独立的二次电缆的动态长度,从二次电缆模型中选择三个参考点,经过拼接转换计算,统计出二次电缆整体长度。实验结果表明:设计的方法测量成本和检测误差成本均低于计划成本,与常规的人工统计方法相比,经济性更高。

数字式二次电缆对芯及故障检测仪的设计

在对现有技术方案和文献充分调研的基础上,结合行业需求和施工实际,提出了一种新型的数字式二次线缆对芯和故障检测仪的设计方案,提高了设备的抗干扰能力并完善了故障检测能力。实际应用证明,采用该方案制作的设备可在保证对芯和故障检测准率、可靠性的同时,显著提升工作效率,降低施工成本。

二次电缆寻线仪及保护序列化测试仪FFT算法优化研究

针对快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)算法在单片机中运行耗时较长的问题,开展了耗时原因分析。针对现有耗时较长的三角函数计算、2的N次方计算,优化为查表法计算;平方和的根号计算,优化为运行速度更快的简化计算。该优化方法简单实用,可运用于其他需要计算优化的场景。最后对该优化方案进行了比较,研究结果表明,该优化方法显著提升了FFT的计算效率,具有很强的工程实用性。

变电站二次电缆瞬态电磁骚扰的特征统计方法与不确定度分析

针对瞬态电磁骚扰数据样本量小和分散性强的特点,结合自助统计法,提出了偏差矫正的自助置信区间估计法和多次测量不确定度的B类评估方法。首先在变电站测量了开关操作时二次电缆端口的瞬态电磁骚扰,其次应用基于自助法的随机加权原理和偏差矫正的自助置信区间估计法,得到特征参数的统计均值和置信区间。然后应用瞬态电磁骚扰多次测量不确定度的B类评估方法,得到了特征参数的不确定度。最后评估标准波形特征参数与实测波形的符合性。分析结果表明:多次测量骚扰电压峰峰值的分散性是产生不确定度的主要因素;100~300 kHz区间实测骚扰电压的上升时间显著长于100 kHz慢速阻尼振荡波;6.5~10 MHz区间实测骚扰电压的上升时间显著长于快速阻尼振荡波;实测骚扰电压波形随区间频率的增加,持续时间缩短。

磁环抑制变电站二次电缆瞬态电磁骚扰模拟试验及分析

在当今变电站中,智能化二次设备发挥了重要作用,其所需的许多电气量由二次电缆引入。二次电缆多处于开关场中,易受到较强的瞬态电磁骚扰。为了探究加装磁环对二次骚扰电压的抑制效果及影响因素,首先搭建了实验室模拟注入试验平台和变电站现场注入试验平台,从两个不同的电缆尺度开展了试验研究。利用注入法,通过容性耦合夹在电缆始端(开关场端)分别注入快速瞬变脉冲群和阻尼振荡波作为激励源,测量了电缆终端(保护小室端)芯线的对地共模电压,探究了磁环串长度、加装位置和材料等因素对抑制效果的影响。然后建立了试验平台的等效电路模型,利用传输线理论对加装位置影响进行了分析。研究结果表明:抑制作用随磁环串加长有不断增强的趋势,但磁环串增加到一定长度后,抑制效果的增加速率放缓;而为了增大抑制效果,磁环材料的选择应遵循磁导率适当高、阻抗损耗高、高频特性较好及饱和磁通密度大等原则;在保护小室端加装磁环可以抑制骚扰电压,在开关场端加装磁环反而使得保护小室端的芯线电压增大,最优加装位置的选择还与电缆实际敷设走向关系密切。研究结果能够用于变电站二次电缆骚扰电压的防护,提升二次设备及敏感线路的可靠性。

一种多功能二次电缆抓取工具的研制与应用

变电站二次电缆敷设为二次线缆敷设中的典型代表,本文重点阐述了一种多功能二次电缆抓取工具的功能结构和设计原理说明,以及在实际变电站工作场所中应用。

智能型二次电缆绝缘测试装置安全裕度试验分析

为发挥电缆绝缘测试装置的效能与价值,对智能型二次电缆绝缘测试装置安全裕度试验方法进行了设计研究。根据二次电缆结构,设计试验样品结构;根据二次电缆绝缘测试装置测试原理,设计安全裕度试验回路;将此次试验置于具有较强屏蔽性环境下实施,设计智能型二次电缆绝缘测试装置安全裕度试验;计算二次电缆绝缘测试装置等效击穿电压、电场强度,完成装置安全裕度的分析。通过装置工频试验电压安全裕度试验与装置操作击穿试验,证明了智能型二次电缆绝缘测试装置安全裕度与装置的作业环境/海拔高度有直接联系;装置的安全裕度会随着装置操作击穿试验中击穿试验电压的增加而增加。

电力二次电缆绝缘故障检测方法综述

随着社会对电力供给的要求以及对电能的需求的日益增长,新建变电站及老站改造项目越来越多,电气二次回路是电力系统安全生产、经济运行、可靠供电的重要保障。其作用是对一次设备进行控制、调节、保护和监测,内容涵盖变电站一次设备的控制调节、继电保护和安全自动装置、测量和信号回路以及操作电源系统,变电站二次回路涉及设备繁多,延伸范围广,常常出现由于设备受潮、锈蚀、老化、运行工况不良引起的绝缘降低现象,甚至会造成直流接地导致保护误动而造成大面积停电的严重后果。因此,迫切需要对这一类电缆的绝缘状况进行准确的评价。是否能够找到一种有效的电力二次电缆绝缘故障测寻方法,并及时将其解决,这对于提高供电可靠性有着非常关键的作用。本文对此展开了一系列的研究、分析和总结,希望能够为电力二次电缆绝缘故障测寻管理提供一定的借鉴。

由一起二次电缆绝缘故障引起的误跳闸事故分析

变电站内的二次保护、测控、安全自动装置、事故照明及断路器的分合闸都是采用直流进行供电的,直流系统的可靠性对保障变电站安全运行起着至关重要的作用,而二次电缆绝缘事故是影响直流系统安全稳定运行的主要故障之一。文章分析了某220 kV变电站由一条220 kV线路二次控制电缆绝缘故障而引发的线路跳闸事故,梳理了事故发生的过程、处置情况、原因,并针对以上问题在工程建设、验收和运行维护阶段给出了相应的防范措施。

变电站二次电缆屏蔽层接地方式探讨

变电站二次电缆屏蔽层是提高变电站电磁兼容水平的重要措施。二次电缆的屏蔽层采用1端接地还是2端接地目前仍然是一个有争议的问题。文章从抗干扰和防止过电压的角度分析了屏蔽层的作用,认为采用2端点接地后屏蔽层中流过的电流应分为感应电流和噪声电流。感应电流是由外界电磁场感应产生的,其实际作用是抵消外界电磁场的干扰。屏蔽层中的噪声电流对芯线干扰很小。屏蔽层1点接地情况下由于无电流回路,因而屏蔽层无法取得良好的屏蔽效果。在一个良好的接地网中采取均压、分流配套措施后,屏蔽层再采用2端接地则会具有更好的防止电磁干扰的效果,且屏蔽层很难发生烧毁事故。

变电站瞬态电磁场耦合二次电缆数值方法研究

提出瞬态电磁场耦合细线问题的三维时域有限差分(finite-difference time-domain,FDTD)数值方法的一种改进模型。基于电磁散射理论推导出有限长直细导线终端以及拐角附近的电磁场分量的离散方程。利用改进模型计算电磁脉冲激励下双导体传输线终端负载上的电流电压响应,并进行实验验证。结果表明计算结果与实验结果吻合较好,说明改进的三维FDTD数值模型对研究瞬态场线感应问题是有效的,可用于变电站瞬态电磁场对二次电缆干扰问题的研究。

变电站电磁脉冲耦合倾斜二次电缆数值分析

为了研究电磁脉冲耦合二次电缆的机理,基于电磁散射理论建立了脉冲场耦合传输线的三维倾斜时间域有限差分(FDTD)数值分析模型,推导出了三角形网格内的电磁场修正方程,进而计算了电磁脉冲激励下理想导体面上倾斜单导体传输线终端负载上的电流响应。结果表明,随着一端负载逐渐增大另一端负载上电流幅值逐渐减小,但反射逐渐增大。用电磁脉冲模拟器进行的实验验证结果表明,传输线终端负载上电流测量结果与计算结果比较符合,证明建立的三维倾斜FDTD数值模型可用于变电站电磁脉冲耦合二次电缆问题的研究。

一种新的二次电缆屏蔽层接地方法

提出一种新的二次电缆屏蔽层接地方法,即在开关场的一端经适当电阻接地,位于控制室的另一端直接接地。就不同电磁干扰耦合方式下二次电缆屏蔽层采用新型接地方法和传统接地方法时的抗干扰效果进行了分析比较,并对较为复杂的感性耦合方式进行了着重分析,发现采用新方法可以获得较好的电磁兼容效果,并可有效解决因地电流过大而可能烧毁屏蔽层的问题。

变电站二次电缆屏蔽层接地方式探讨

变电站二次电缆屏蔽层是提高变电站电磁兼容 ( EMC)水平的重要措施 ,二次电缆的屏蔽层是采用一端接地方式还是采用两端接地方式是一个有争议的问题。从抗干扰和防过电压的角度分析了屏蔽层的作用 ,认为两点接地后屏蔽层中流过的电流主要是外界电磁场感应产生的 ,实际作用是抵消外界电磁场的干扰 ,因此两端接地提高了电磁兼容水平且减少了电缆在各种情况下产生的过电压 ,屏蔽层中流过电流对芯线干扰很小 ;由于无电流回路 ,屏蔽层一点接地无法取得良好的对电磁场的屏蔽作用。在地网采取均压、分流配套措施后 ,屏蔽层采用两点接地方式能更好地防电磁干扰 ,且屏蔽层很少发生烧毁事故。

变电站二次电缆屏蔽层电流对二次端口的耦合

短时电磁暂态作用下,变电站接地体间会产生相对电位差,使二次电缆屏蔽层中流过电流并耦合至二次设备端口,从而造成运行故障甚至设备损坏。鉴于此,通过模拟试验研究获取了二次电缆屏蔽层电流对二次端口的耦合特性,并分析了耦合机理。首先,搭建了模拟开关操作、短路故障、雷击等电磁暂态作用下,电缆屏蔽层电流对端口耦合的试验平台,并开展了试验测量。试验结果表明：当二次电缆的首端和末端接有相同的元件时,各类电磁暂态作用下,首端和末端耦合的端口电压均波形相同,极性相反;双芯电缆的端口电压只有共模电压,没有差模电压。然后,建立了电缆的集总参数等效电路,通过电路分析表明,端口的骚扰电压水平与电缆屏蔽层电流通过屏蔽层电阻产生的压降相当。研究结果还表明,二次端口的耦合系数随频率的上升而降低,耦合阻抗与频率无关,其值接近电缆屏蔽层的电阻值。这些结果为进一步研究二次端口的电磁骚扰防护奠定了基础。

核电厂母线接地短路对二次电缆影响的研究

变电站发生母线接地短路故障时,会在屏蔽层双端接地的二次电缆屏蔽层上产生电位分布并在电缆与二次设备连接端口产生骚扰电压。通过CDEGS(Current Distribution,Electromagnetic Interference,Grounding and Soil Structure Analysis)建立了某核电厂的计算模型,基于矩量法计算了该核电厂GIL-GIS(Gas Insulated Transmission Line-Gas Insulated Substation)系统发生单相接地短路故障时二次电缆上产生的电磁骚扰,并分析了母线外壳的有无、外壳接地导体的数量以及短路点位置等相关因素对单相接地短路故障情况下二次电缆上的电磁骚扰的影响,得到了一些有益的结论。

一次故障时二次电缆上的暂态过电压计算

研究了电力系统中一次设备故障时二次电缆芯线上暂态过电压计算的电路模型，电缆参数的计算方法和程序。用电磁暂态计算程序（ＥＭＴＰ）计算了某５００ｋＶ系统发生单相接地短路时，二次电缆芯线上的过电压。

电力系统二次电缆雷电感应电压对策的试验研究

为了降低变电站二次电缆的雷电静电感应电压 ,文章通过二次电缆有无屏蔽的感应电压的计算 ,并通过试验验证 ,试验结果和计算结果吻合。证明文中所列的屏蔽方法可作为降低变电站二次电缆的雷电静电感应电压的措施。

识别二次电缆且维持剩余系统工作的装置

在实际电路检修工作场景中,电路的有源侧可能有若干电缆并接在一起而无法辨认,如需辨认,通常采用盲目试错法,这导致在试错过程中,除待测回路,其它回路系统也可能会失电,无法正常运行,且频繁试错也存在一定的安全隐患。本文创新性地运用电路隔离等技术,提出了一种可确认电缆两端同一性且在试错过程中可维持剩余系统稳定工作的电路检测装置。此装置的设计思路是通过一侧接入外置差异化电源,另外一侧监测电压数值,从而确认回路电缆的同一性。该系统包括差异化供电、电路隔离、电压监测、无线信号回传、显示等模块。

基于改进迪杰斯特拉算法的变电站二次电缆路径优化设计

为实现变电站建设工程二次电缆敷设长度的准确预测,避免工程建设资源浪费的问题,建立基于迪杰斯特拉(Dijkstra)算法的二次电缆路径优化模型。首先,对变电站的路径环境进行建模,建立栅格地图;其次,通过对传统Dijkstra算法、改进后的Dijkstra算法和蚁群算法分别在栅格地图上进行路径规划,并进行实验仿真与对比;最后,仿真验证了改进后算法规划路径长度比传统Dijkstra算法减少24.32%和28.66%,比蚁群算法减少了12.34%。这为未来变电站二次电缆敷设提供了一些有益的理论参考。