用于地下电缆绝缘状态监测的边缘电场法研究

根据地下电力电缆绝缘状态移动监测对传感器的要求,提出运用边缘电场法进行水树老化检测的方案。针对利用传统叉指型FEF传感器进行水树检测干扰大的问题,设计了新型基于弧形基板的叉指型FEF传感器,采用有限元法建立其数学模型,通过Maxwell有限元分析软件仿真比较两种传感器在绝缘层中的电场分布情况,并分析电极叉指宽度以及间距宽度变化对传感器电场穿透效果的影响。仿真证明了该新型传感器对电缆绝缘层穿透能力强于传统FEF传感器,最终确定了新型传感器设计参数的最优值。

基于多维介电参数雷达谱图的XLPE电缆老化状态综合评估

极化-去极化电流(PDC)法被广泛用于评估交联聚乙烯(XLPE)电缆的绝缘状态,但现有研究倾向于采用单一介电特征参数反映绝缘的老化情况,未充分利用PDC结果中丰富的介电响应信息,且单一介电参数难以适用于不同的老化类型。为解决上述问题,本文提出了一种改进的雷达谱图评估方法,以综合利用多维介电参数,全面评估XLPE电缆的绝缘状态。为验证所提方法的有效性,对人工加速热老化与水树老化的XLPE短电缆试样进行了PDC测试,并利用提出的多维介电参数雷达谱图方法对PDC测试结果进行分析。结果表明:雷达谱图中多边形面积参数能够较好地反映两种老化XLPE电缆的老化程度。

基于接地线电流法的电力电缆绝缘在线监测

为提高电力系统的安全性,将接地线电流法作为核心方法,设计电力电缆绝缘在线监测系统。采用通用分组无线业务/码分多址(General Packet Radio Service/Code Division Multiple Access,GPRS/CDMA)通信方式作为电力电缆绝缘在线监测系统的核心,建立电缆各条线路之间的通信连接。利用电流互感器(Current Transformer,CT)检测电缆电流变化情况,有利于提高绝缘在线监测系统的检测精度。将绝缘在线监测应用于电力系统,可为电力系统的后续发展提供依据。

基于MSP430和GPRS的煤矿高压电缆绝缘监测系统研究

为实现对井下高压电缆绝缘状态的在线监控,应用广域测量系统WAMS和温度特征设计电缆绝缘状态监测和评估方案。以MSP430单片机和GPRS无线通信为主测量系统,获取电缆的绝缘电阻和损耗角正切;以MSP430和ZigBee为辅助测量系统,获取电缆的绝缘温度;利用绝缘电阻和损耗角正切判定电缆是否存在绝缘问题,通过分布绝缘温度准确判定电缆绝缘异常位置。

电缆高压侧极化-去极化电流检测装置研究

为解决工业现场的电缆绝缘状态诊断问题,设计了一种电缆高压侧极化-去极化电流(PDC)检测装置。通过分析工业现场环境中影响PDC测试的因素,表明了高压侧测试方式更适合工业现场的电缆绝缘状态诊断。由于电缆的极化去极化电流变化范围大(pA~mA),且现场存在各种电磁干扰,装置中的微电流检测电路采用了自动换挡和低通滤波的设计,满足了装置对快速变化的电流的测量以及抗干扰能力的要求,装置的电流测试范围为±1 pA~±2 mA,分辨率为1 pA。该装置采用与上位机之间采用了无线通信的数据传输方式,使得该装置在现场放置时灵活性强,能够适应复杂的测试环境。经现场应用表明,该装置能够对电缆的绝缘状态进行准确评估。

基于等效电导的矿井电网智能漏电保护方法

矿井电网谐波和弧光现象日益严重,漏电故障信号畸变,弧光漏电发生概率增大,导致故障信号畸变严重,基波分量较少,而现有矿井电网漏电保护方法采用零序基波分量作为故障特征参数,对弧光漏电辨识率较低。针对上述问题,提出了一种基于等效电导的矿井电网智能漏电保护方法。在分析漏电故障特性的基础上,根据非正弦电功率理论,以畸变零序电压为基准正交分解零序电流。采用畸变等效电导作为故障特征参数,通过比较各馈线等效电导的符号和大小辨识漏电线路:等效电导最大且符号为负的线路判为漏电支路,报警并发跳闸命令;符号为正的等效电导代表相应各非漏电馈线当前的绝缘水平,实现对电缆绝缘状态的自动监测。采用正交无功电流反映本级电网的电容电流水平,为矿井供电安全分析与故障预警提供数据支撑。仿真结果表明,该方法能同时实现漏电故障识别、漏电支路定位和电缆绝缘状态的自动监测,满足选择性、快速性和灵敏性要求,尤其适用于弧光漏电故障的辨识,有效提高了矿井供电的安全性。