地铁电缆放电信号采集系统的设计

牵引变电站直流1500V馈出电缆是地铁供电的重要部件。局部放电或火花放电是造成该电缆绝缘老化的主要原因。在分析地铁直流电缆放电信号特征的基础上,筒述了所设计的放电检测传感器的特性,设计了对多根地铁直流电缆放电信号采集的系统,并巳付之实施。

电缆放电事件建模及其特性测试研究

参考人体行走电压的测试标准IEC 61340-4-5,搭建了电缆由线轴上绕下并在地板上拖拽积累的电压的测试系统,测量了六类非屏蔽网线的电压波形.基于实测电缆电压波形,提出了电缆电压的RC等效电路模型,并分析了模型参数对电缆电压时域波形的影响.进行了电缆充电后对金属靶的放电实验,测量了电缆放电事件的电流波形、瞬态电场和瞬态磁场波形,分析了电缆放电事件对电子设备的影响.根据测量的电缆放电事件的电流波形,对比了GJB 151B中CS 115电缆束注入脉冲激励传导敏感度的电流波形,二者电流波形有一定的相似性,但是对于较长电缆在电流的强度和宽度方面都会大于CS 115规定的限值.因此,提出了电缆放电事件的防护方法,并对相关标准的改进方面提出了初步建议.

基于超高频法测量电缆放电信号的研究

超高频法是检测电缆放电的重要方法之一,文章通过对超高频接收装置的优化,设计了一款阿基米德天线,其对电缆放电信号的检测更为准确。然后通过电磁仿真软件Ansoft HFSS对该天线进行了仿真,仿真表明,优化后的天线在多项指标上都比现有的阿基米德天线有明显的优势。利用富兰克林轮放电信号来模拟电缆放电信号,用两个天线接收信号后进行对比,优化后的天线所接收的信号比优化前的天线所接收到的信号在强度、精确度上有了明显的提升。

基于自适应降噪的电缆放电检测设计及FPGA实现

城市电网中的电缆分布广,且大多埋于地下管道中,一旦电缆出现故障如短路漏电等,会致使部分地区停电,给生产生活带来极大的危害和损失。目前电力电缆局部放电的检测方法主要有超声法、特高频法、高频电流法等方法。电力电缆放电所包含的频谱很宽,上述方法大多选择在信噪比较高的频段进行检测,但是仍然有其弊端。电缆外表的绝缘层对高频波的吸收能力较强,这导致原始信号在穿透电缆绝缘层的过程中,信号衰减较大,限制了超声法及特高频法的应用推广。高频电流法也有其缺点,一是易受杂散干扰和电磁干扰的影响,二是容易受广播干扰的影响。针对目前放电检测方法的局限性,采用频段较低的放电声音频谱检测的方法对电缆放电现象进行检测。但是在城市中,声波频段的噪声较多,因此,本系统采用自适应滤波器(LMS算法)进行背景噪声抑制,利用以FPGA为核心的硬件平台进行频谱识别,从而达到利用声音检测的方法检测电缆放电的目的。

电缆局部放电的类型和原因分析

电缆局部放电,不仅会损坏电缆,还会对电力系统安全运行有较大影响。所以电缆在设计、制造、安装和维护中,要加强对局部放电的管理,降低电缆局部放电发生率。电缆局部放电有多种类型,并且源于多种因素。本文就电缆局部放电的类型和导致电缆局部放电的因素。

长距离超高压电缆交接试验时分布式局部放电传感器安装位置的优化研究

在长距离超高压电缆线路交接验收试验时,将高频电流线圈(high-frequency current transformer,HFCT)安装在交叉互联箱和直接接地箱内的引线末端以检测局部放电信号(明确局部放电信号的传播对于合理布置HFCT十分重要)。对引线电缆与输电电缆金属屏蔽层不同连接方式下局部放电的传播过程进行仿真,使用电缆模域理论将相域下的各导体局部放电信号分解为模域下的同轴模信号和土壤返回模信号,获得了不同连接方式下局部放电信号在线芯、屏蔽层及模域回路中的传播和衰减特性。仿真结果表明:在接头引线上HFCT测量得到的局部放电信号主要是同轴模信号;直通接头引线上流过的局部放电信号比较弱,应优先将HFCT布置在绝缘接头引线的末端。

基于NGO-VMD-HHT的电缆局部放电信号特征量提取方法

电缆的局部放电量可以在很大程度上反映出电缆设备的绝缘状态,针对在电缆局部放电检测过程中,局部放电特征信息提取较为困难、提取准确性低等问题,提出基于北方苍鹰优化算法(NGO)-变分模态分解(VMD)-希尔伯特-黄变换(HHT)的特征提取方法。首先利用NGO迭代寻找在进行VMD时需要设置的最佳分解参数,得到最优分解层数与惩罚因子;然后通过VMD对采集到的信号数据进行分解,得到多个基于最优分解参数的模态分量;最后利用希尔伯特边际谱理论分析信号的频谱特性,再结合信号的统计特征与熵特征构建局部放电信号的特征量集合。实验结果表明,所提基于NGO-VMD-HHT的电缆局部放电特征提取方法能够有效分解局部放电信号并构建相应特征量集合。

基于关联规则的XLPE电缆局部放电模糊识别研究

本文将关联规则挖掘与模糊推理方法应用到XLPE电缆的局部放电模式识别中,采用竞争聚类方法划分区间以离散化特征,通过关联规则法挖掘特征间的相互关系来提取分类规则,进而将这些规则模糊化用于模式识别。该方法能有效挖掘出各特征参数与缺陷类型的潜在规则,对局部放电的模式识别和电缆绝缘故障诊断具有极大的参考价值。本文针对几种典型的XLPE电缆局放数据,提取相关的统计特征参数,采用该模式识别系统进行分类,并与多层感知神经网络、决策树C4.5等方法识别的结果进行对比分析。实验结果表明该算法提出的规则具有识别率高、识别速度快、解释性好和区间可动态划分等特点,提供了一种局部放电模式识别新的可行方案。

在线、离线检测方法在配电网电缆局部放电检测中的应用

介绍了目前10 kV交联聚乙烯绝缘(XLPE)电缆状态检测常用的两种方法,即以OWTS振荡波和Longshot在线局放检测仪为测试基础的电缆局部放电诊断技术。通过大量的实际测试,对比在线与离线测试结果,证明了两者在10 kV电缆局放检测方面的有效性和相关性,为国内刚刚起步的配电网络中电缆局部放电检测工作提供了宝贵的经验。

高频脉冲电流法在高压电缆带电局部放电检测以及定位中的应用

介绍一种利用高频脉冲电流法检测电缆局部放电的设备。该设备利用高速宽带采样结合信号分离分类技术,提高局部放电脉冲在强背景噪声中的检出率,提高了检测精度和可信度。另外,对于直通接头以及绝缘接头的检测和定位也提供了可靠的检测方案,经试验室测试及现场应用,效果良好。

基于超声波的电力电缆局部放电检测方法的研究

超声波在线监测技术可以用来发现电力电缆电场与磁场的畸变,进而为解决电缆发热,放电等问题提供技术支持。利用小波变换来检测低能量的短时瞬态变量以及因电缆局部放电而产生的尖波情况,利用数学形态学中膨胀、腐蚀的数学集合理论来检测电缆的噪声,利用结构元素在图像范围内平移,同时施加交、并等基本集合运算的方法来进行局部放电超声波检测信号的预处理,进而提取有意义的超声波局放信号,对不同的噪声进行仿真去噪处理,达到去噪效果。通过结合小波理论和数学形态学去噪理论,有效检测电力电缆局部放电的模式和类型,为问题的早发现,早处理打下了坚实的基础。

基于BP神经网络算法的电缆局部放电类型模式识别

利用计算机技术的模式识别已被运用到了局部放电分析领域。与人工识别相比,其识别结果准确,识别速度快,有很大的发展潜力。现研究了基于BP神经网络算法的电缆局部放电模式识别技术,简述了模式识别的原理,重点研究了BP神经网络的结构及算法,并利用BP神经网络对电缆典型绝缘缺陷局部放电类型进行模式识别。

高压电缆接头局部放电声光联合检测系统设计与实现

针对传统局部放电检测系统成本高.易受电磁干扰.检测距离和准确性有限等缺点,基于超声与紫外两种非电气局部放电检测技术,利用超声传感技术实现近端局部放电信号的高灵敏、动态和精确捕获,利用空气中紫外光比超声信号衰减慢弥补超声的检测距离极限,综合实现复杂电磁干扰环境下远距离、非接触、信息可靠和低成本的高压电缆接头处局部放电状态的实时动态检测。经实验验证,该系统设计具有较强的实用性,并可以达到10m的有效检测距离。

多传感技术融合的电缆局部放电检测系统的研发

局部放电法能够对电缆绝缘缺陷产生的局部放电信号进行检测,通过对放电量和相位等特征参数的分析,可以判断缺陷类型和绝缘劣化程度,进而预测电缆剩余寿命。现基于高频电流法、超高频法、超声波法研制了一套多传感技术融合的电缆局部放电检测系统,并分析了系统的原理及结构。

内置式电缆局部放电监测技术

文章介绍了一种内置电缆局部放电监测技术,并利用该技术进行了试验。试验结果为该技术测量的局部放电与试验大厅局部放电系统的放电相位及响应趋势完全一致,验证了该技术的可靠性和有效性,对电网的电力调度及可靠运行具有重要意义。

配网电缆局部放电在线监测系统设计研究

提出一种对电缆接头进行局部放电实时监测系统,实现了对电缆接头处的局放显示及故障预警等功能,能让工作人员及时发现电缆隐患,保证电网的高效、正常运行。

便携式电缆局部放电检测仪器——高压谐振电源装置的设计

本论文是一种“便携式电缆局部放电检测仪器”研究项目中的一部分——高压谐振电源装置的设计。这个高压谐振装置是一个基于振荡波理论的振荡波测试系统。通过直流发生装置对电容或被试电缆电容充电,当达到试验电压后通过电感线圈放电,从而产生所需频率的振荡波。通过对谐振回路和触发回路的选择组成系统的测试回路,并且对回路中的性能参数进行计算。考虑到电感线圈比较特殊,所以要单独设计其结构、尺寸。最后,对该电路进行仿真。

美式箱变“放电”原因分析及对策

分析了塔河油田美式箱变内"放电"现象的原因,这种现象的产生是由于箱式变内电缆头制作工艺的缺陷造成的,针对"放电"现象可能产生的严重后果,给出了可供选择的防范措施及其实施效果,并进行了比较。

便携式无线XLPE电力电缆的过热监测系统研究

现代电力系统中XLPE高压电力电缆是电力系统应用的主流,而随着运行时间的增加,电力电缆的老化及表皮腐蚀破损问题严重,表皮破损将导致电力电缆放电甚至局部短路。本文研究了一种基于蓝牙的XLPE电力电缆无线过热监测系统,实现了电力电缆绝缘表面温度的实时监测,确保电缆的运行稳定。在现代电力系统中,已经逐渐应用电力电缆来传输电能。近年来,国家经济化水平和工业化水平不断提高,电力系统也随之迅猛发展,因此电力电缆的增长量也逐年递增。由于电力电缆空间占有率低,维护工作量小等特点,其被广泛应用于城乡电力系统中。而XLPE电力电缆是目前电力电缆最为广泛的应用。

超高压交流XLPE电缆输电工程应用现状综述

为了掌握超高压交流交联聚乙烯(cross-linked polyethylene,XLPE)电缆输电今后的发展趋势,广泛调查总结了国内外主要超高压交流XLPE电缆在长距离输电工程中的应用现状以及面临的技术挑战,认为超高压交流XLPE电缆输电已成为陆上城市输电工程的主流选择;综述了超高压、长距离电缆输电工程现场交接试验中的关键技术以及在运电缆线路的监测、诊断技术,可以为今后的超高压交流电缆工程提供参考。