地下交叉互联高压电缆分布式护层电流传感系统的时滞控制方法

交叉互联高压电缆系统中的分布式护层电流检测对于护层接地故障诊断至关重要。为解决地下高压电缆不依赖外部时标的分布式护层电流传感时间同步问题,该文基于交叉互联高压电缆护层间的耦合关系,采用并联Smith预估补偿器提升时滞补偿效率,获取残差最小的时间偏置补偿时滞量,提出多护层电流传感器时滞误差的递归最小二乘跟踪方法,以电容电流短时不变为稳定判据,对实际测量时分布式护层电流传感器之间的时延进行估计和控制。该方法在220 kV高铁牵引变压器一次侧高压电缆分布式护层电流传感系统上进行了试验验证,验证结果表明,该方法收敛至最小残差值点,平均残差为0.30 A,准确时滞量为3.93 s,能实现分布式护层电流传感的时间同步。

基于阻性电流和护层电流的交叉互联电缆绝缘监测及诊断

长距离高压电缆采用三相金属护层交叉互联的接地方式减小金属护层中的感应电压,这种交叉互联方式给电缆绝缘在线监测及诊断带来了困惑。因此,提出一种基于阻性电流和护层电流分析的电缆绝缘在线监测及诊断方法,给出泄漏电流与护层电流分离的公式推导,并得到从泄漏电流中分离出阻性电流的计算公式。运用MATLAB/Simulink平台建立三相电缆的等效模型,对方法进行了仿真验证,同时搭建三相电缆实验模型,分别对交叉互联电缆绝缘劣化、护层回路开路、中间接头护层击穿这3类典型故障进行实验研究。结果表明:实现了对交叉互联后每一段电缆绝缘状况的在线监测及诊断;配合安装在同轴电缆上的电流传感器的测量电流,能够实现对金属护层开路、中间接头击穿故障的诊断;实现了对不同类型电缆故障的诊断及故障位置的确定,同时也验证了方法的正确性和可行性。

交叉互联高压电缆护层保护器故障对同回路两端护层电流相量差的影响

高压电缆护层保护器故障对同护层回路两端护层电流相量差的影响规律是制定护层接地故障判据的理论基础。为识别护层保护器故障,在器件级别构建了电容和非线性电阻并联的护层保护器故障等效电路,在系统级别构建了三相9段交叉互联电缆在护层保护器正常和故障时的数学物理模型,推导了护层保护器故障阻抗与同护层回路两端直接接地点护层电流相量差的传递函数。以110 kV电缆为仿真案例,结果表明:同回路两端护层电流相量差既可以区分正常和故障状态,又可以区分不同位置护层保护器金属性接地故障;护层电流相量差相角对金属性接地和低阻接地敏感,同回路首端和末端护层保护器发生100Ω接地故障时,护层电流相量差相角偏差范围分别为17.9°~24.9°和33.4°~51.1°;216Ω接地故障时护层电流相量差相角偏差范围分别为9.4°~13.6°和12.4°~17.5°。护层电流相量差受电缆3小段不等长和相电流影响显著,受地阻抗和相电压波动影响不显著。

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。

电缆护层电压补偿与护层电流抑制技术

金属护层中产生感应电压是电力电缆的普遍现象,电缆敷设时常采用三段换位的方法以降低护层电压,但随着城市建设发展的加快,电缆线路的改造也越来越多,电力电缆线路改造时往往造成换位的电缆三段不等长,从而引起护层电压不平衡,产生护层环流。文中通过对电缆护层电压的理论分析,推导了电缆任意排列方式下的护层感应电压的计算模型;提出了在电缆终端加补偿装置的方法来平衡护层电压,抑制护层电流。其基本原理是将该补偿装置套装于电缆上,电缆中通过电流时,补偿装置产生感应电动势,利用该感应电势来抵消电缆护层电压。导出了补偿电感的计算模型,根据模型进行仿真计算,研制了电缆护层电压补偿装置,并在电力公司进行大量的现场实测,其实测结果与仿真计算基本一致。结果表明,基于所提出的方法可以有效地减小电缆护层的感应电压,从而减小护层环流,显著减小电缆损耗。

基于护层电流的高压电缆故障在线监测和诊断

长距离大容量的高压电缆采用金属护层交叉互联的方式来抵消金属护层中的感应电压,金属护层的交叉互联给在线监测和诊断带来了新的挑战和契机。为此,提出了基于护层电流分析的高压电缆故障在线监测和诊断方法,为高压电缆线路常发生的外力破坏和接地箱进水等问题提前预警。首先,建立了交叉互联电缆系统的护层电流等值电路模型;然后,对交叉互联电缆系统中3个典型的护层故障进行了仿真。通过在某电缆隧道中安装的在线监测装置收集了2015-01—2016-01实测数据,对比仿真结果误差不超过5%,验证了模型的正确性。另外,仿真结果表明故障情况下高压交叉互联电缆护层电流与正常情况下对比有很大差异,且不同故障情况之间对比护层电流也不尽相同。基于以上研究,通过仿真结果建立了不同类型和位置几种典型电缆故障的诊断阈值。因此,根据各电缆接头处所测量的护层电流之间的大小比较可以对不同类型的故障和位置进行诊断。

基于首端护层电流的海底电缆故障诊断方法

长距离海缆存在行波信号严重衰减的问题,与陆上电缆相比缺乏可靠的故障监测手段。为了及时发现海缆线路故障,基于海缆首端护层电流的实时测量数据,提出一种针对海缆两端直接接地系统的故障在线监测与诊断方法。通过建立海缆护层等效电路模型,分析海缆护层接头开路、线芯接地短路和相间短路等3类典型故障,阐明首端护层电流在线监测的基本原理。对不同类型的海缆故障进行仿真分析,获取首端护层电流的幅值及相位特征,以不同护层回路故障电流和正常电流幅值与相位的比值构造特征参数,建立故障判定依据并进行故障诊断。在海缆故障实验平台上进行不同类型故障的模拟测试,验证新型故障判据的可行性和诊断效果。仿真和实验结果表明:提出的方法能够对不同类型的海缆故障实现在线监测与诊断,为海缆故障监测提供了新思路。

高压电力电缆护层电流在线监测及故障诊断技术

随着经济的发展,全球用电量的不断增加,对高压电力电缆护层电流的在线监测及故障诊断技术变得尤为重要,针对高压电力电缆中护层电流进行在线监测可以及时地发现高压电力电缆中出现的故障问题,将针对高压电力电缆故障产生的原因进行分析,并对故障状态下护层电流的在线监测及故障诊断技术展开了讨论,实现电流在线监测的作用并熟练掌握故障诊断技术。

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。

电力电缆护层电流在线监测技术

本文介绍了高压电力电缆护层的常见故障类型及原因,分析了在线监测原理,并阐述了脉冲监测法、电桥监测法、局部放电监测法、温度监测法和接地电流监测法的实现机理和监测过程。

护层电流对CATV电缆网络供电系统的影响

护层电流对ＣＡＴＶ电缆网络供电系统的影响江苏武进市广播电视局姜洁南在有线电视系统中利用集中供电电源能够很好地解决旷野处放大器的供电，解决各小区供电情况不一致等问题，而普遍应用于ＣＡＴＶ系统干线、支干线中，目前，集中供电器一般都采用了铁磁谐振的磁饱和变...

CATV供电系统的接地、护层电流和稳定性

本文探讨CATV电缆网的供电系统的接地、护层电流和稳定性问题。指出了公共电力网接地和中线电流对CATV供电系统护层电流的作用，从而阐明了影响CATV供电系统稳定性的各种因素．提出了设计供电系统应考虑的要点。

高压电力电缆护层电流在线监测及故障诊断技术分析

当今社会中,人们生产生活对电力资源的需求量不断增加,为确保电力供应正常且安全,身为电力工作者应持续完善高压电力电缆的日常监测工作。但实际的电能配送过程中,在主客观多种因素的作用下容易使电力电缆发生很多故障问题,这应该得到电力企业的高度重视。文章首先分析电力电缆护层电流运输过程中的常见故障类型,分析故障成因,解读在线监测原理,总结脉冲、温度、局部放电等在线监测技术应用要点,最后结合具体案例详细分析了故障诊断和与定位标准实施情况,以供同行参考。

集中供电系统中的保护层电流影响的排除

1故障分析 目前集中供电器一般都采用铁磁谐振的磁饱和变压器,能获得交流60 V的准方波电压,提高集中供电的稳定性,为各级放大器正常工作提供了保证,确保系统正常工作。护层电流是怎样形成的呢？我国目前的供电网络是三相供电系统,在其负载性质、负荷量完全一样的理想情况下,电网中性导体中不存在电流。

电力电缆护层电流在线监测技术

在电力工程中,电缆护层是非常重要的一项内容。本文介绍了高压电力电缆护层的常见故障类型,并阐述了脉冲监测法、电桥 监测法、局部放电监测法、温度监测法和接地电流监测法的实现机理和监测过程。

双回并行敷设高压电缆零序护层电流计算及负荷相序优化方法

随着城市电网电缆化率不断提高,同隧道内两回高压电缆并行敷设的线路日益增多。由于两回线路间的互相影响,可能会引起电缆护层电流过大,危及电缆安全运行。针对目前双回电缆护层电流特征并不明确的问题,建立了双回电缆护层电流计算模型,分析得到了双回电缆护层电流具有幅值相位都相同的零序特征。应用建立的模型对某双回电缆线路不同负荷时的护层电流进行了计算,计算结果与工程实测结果误差不超过9.2%,解释了该线路护层接地电流异常的原因。对不同相序下护层电流与负荷电流之间的关系进行了研究,结果表明:在两回电缆不同的负荷电流组合下,护层电流最小对应的相序可能是不同的,提出了考虑负荷电流变化的最优负荷相序选取方法。

交联聚乙烯电缆护层接地电流计算及监测

分析了交联聚乙烯电缆护层的接地电流,介绍了电缆护层感应电动势和电缆护层接地电流的计算方法。阐述了电缆护层接地电流监测的意义,和对其测试结果的判断方法。在一起电缆缺陷案例中,通过检测护层接地电流不仅发现了其安装缺陷,而且证明电缆护层接地电流的理论计算结果与实测值相符。

一种电缆护层接地系统的取能电源模块设计

针对电缆隧道环境严酷、缺乏可用低压电源的现状,提出了一种用于电缆隧道内各类传感器及监测装置的取能方法并设计了取能电源。首先通过接入端口串接到电缆护层接地位置或电缆护层交叉互联位置获取电缆金属护层电流,获取的交流电流经保护电路、取能电路以及管理单元等各级电路处理得到稳定的直流5 V输出。为解决隧道电缆监测装置取电过电流保护、欠电流供能的问题,引入由锂电池和充放电电路组成的备用电源提供备用直流输出,由F320单片机及相关电路组成的管理单元作为取能电源的核心,通过特殊的算法和控制逻辑完成电压监测、电流监测、电源切换和通道控制等功能。经过试验验证,设计的取电电源能够完成整个隧道中的电缆监测传感器稳定供电。

一起220 kV电缆外护层接地电流异常缺陷的分析及处理

电缆外护层接地电流是判断电缆外护层绝缘是否良好的重要依据,准确测量接地电流是开展电缆状态监测的前提。在一起220 kV电缆外护层接地电流伪异常缺陷中,通过查找缺陷原因,诊断现有接地电缆连接方式存在的若干问题,并提出改进措施,防范此类缺陷再次发生。

波纹金属护套高压单芯电缆线芯护层互感的解析解

高压电缆线芯导体和金属护层互感是计算护层感应电压、环流和损耗的基础,是电缆线路设计和规划的重要参数。为提高感应参数的计算精度,该文采用毕奥-萨伐尔定律求解高压电缆线芯电流的磁感应强度,利用高斯定理求解波纹护套截面的磁通量,建立环形纹和螺纹护套的参数方程,确定以相距为护套厚度的内外曲面作为磁通量面积分的边界,推导出线芯与波纹护套的互感和等效直径方法误差的解析公式。以400mm^2、800mm^2、1200mm^2截面110kV高压电缆几何参数为算例计算,互感随护套厚度和压纹深度的增大而增大,随几何平均半径的增大而减小。解析解与数值解一致,等效半径方法计算得到的近似解比解析解小0.2%~0.3%。整数倍节距长电缆线路,环形纹和螺纹护套电缆互感相等,平滑护套电缆互感大于波纹护套。