牵引变电所高压电缆环流监测系统应用研究

针对电缆环流、局放问题对牵引供电系统造成的安全问题,文章提出了一种创新性监测系统,旨在实时监测电缆环流、电缆局放等关键运行参数。该监测系统采用先进的传感技术和数据分析算法,能够准确捕获电缆运行过程中的异常情况并立即发出警报,提醒运维人员采取相应的措施。该系统不仅能够有效降低电力装备发生故障的风险,还能够最大程度地保障供电系统的稳定运行,从而保障铁路、城市轨道交通等领域的正常运营,具有广泛的推广应用价值。

基于多传感融合及深度学习的高压电缆运行状态实时监测预警方法

传统的高压电缆运行状态实时监测预警方法只能提取电缆运行异常时的低频信号,导致故障位置预警时间长,因此,设计了一种基于多传感融合及深度学习的高压电缆运行状态实时监测预警方法,建立了电缆导体与屏蔽层分布电容值、高压电缆接地电容电流、金属屏蔽层接地感应电流3个部分的高压电缆结构参数模型。使用深度学习算法更新序列,得到t时刻的观测状态更新值,经重复递推,得到预处理后的高压电缆运行数据。单芯电缆接地时,其金属护层将产生感应电势,对高压电缆接地感应环流进行计算。结果表明,设计的基于多传感融合及深度学习的高压电缆运行状态实时监测预警方法对故障位置的定位误差不超过2.5 mm,预警时间不超过1 s,证明了所提方法的监测精度更高。

低压600 V系统中无源无线多功能传感器的设计与实现

该文介绍一种应用于低压600 V系统的无源无线多功能传感器。该传感器能够在线监测电缆的带电状态、电流值和温度值,并通过无线通信上传至采集装置,实现无线电流及温度的监测和分析,捕捉设备运行异常状态。该传感器无需任何外部电源供电,只需要将被测电流线穿入传感器的穿线孔中,通过电缆周围感应电磁能量供电,适用于高电压、大电流、强磁场的特殊环境,保证监测数据的准确性。

数字孪生技术在高压电缆领域的应用探索

高压电缆作为城市输电网络的大动脉,其安全稳定运行具有十分重要的工程意义和经济效益。随着电力物联网技术的持续发展,高压电缆的安全稳定运行将通过状态全息感知技术得到保障。文中在高压电缆领域中引入数字孪生技术对全息感知的海量数据进行有机融合与价值挖掘。文中基于数字孪生的技术内涵、技术体系以及模型要素,探索数字孪生技术在高压电缆领域的多种应用场景。文中阐明了数字孪生驱动的高压电缆设计制造技术架构以及数字孪生参与高压电缆运维的作用过程。此外,文中提出了基于现有条件实现高压电缆数字孪生的关键点。

非闭合式磁心感应取能供电模块功率输出研究

为了解决在线监测传感器广泛应用于地下高压交流电缆时的能量供应问题,本文针对电缆附近丰富变化的磁场,设计了非闭合式磁心磁感应取电模块为传感器自供电。通过理论研究和有限元分析仿真建立了磁感应取电模块的功率输出模型,对磁心域的尺寸和形状进行优化设计。并用功率密度概念描述磁心的磁感应取电效率,通过等效可抽动式磁心的应用来提高磁心功率密度。再根据要求对绕在磁心上线圈域的匝数和线径进行设计,并基于谐振原理来提高系统带载能力。最后优化设计出适用于电缆的直角形抽动磁心取电模块。磁感应取电模块感应出的电压通过电能变换管理电路来获得稳定可靠的输出电压,可实现在线监测传感器的电源供应自给自足。

基于光纤测温技术的煤矿电缆载流量分析研究

从矿用机电设备安全角度出发,分析了矿用高压电缆载流量监测的重要性,重点阐述了适用于煤矿高压电缆的电缆热路模型和动态载流量模型,设计了基于光纤测温技术的动态载流量监测系统,描述了系统功能和系统组成。简述该监测系统的应用试点情况,展示了现场应用功能进行,结果表明该系统具有较强的现场实施性,具有很好的推广应用前景。

基于非接触红外传感的高压电缆接头表面温度监测

高压电缆接头表面温度信息较为复杂,温度监测准确性较差,为此提出了基于非接触红外传感器研究高压电缆接头表面温度监测方法。采用DS18B20型红外测温传感器采集高压电缆接头表面温度信息,设计了非接触红外传感终端结构。计算高压电缆初步探测波长,构建长短期记忆(Long Short-Term Memory,LSTM)网络模型,判断电缆接头温度是否正常。依据构建的预警模型,实现高压电缆接头表面温度监测。实验结果表明:所提方法监测到的高压电缆接头表面温度与实际值最大误差为0.2℃,能够有效保障高压电缆运行安全。

基于端边云架构的新型智能换位箱在线监测系统的设计及应用

高压电缆可靠性高、占用土地空间小,在大城市中投运的数量逐年增加,给电缆运检工作带来严峻挑战。为有效掌握高压电缆本体运行和通道的状态,制定运维检修策略,根据敷设于排管通道内电缆运维需求和监测设备运行工况,设计了一种新型智能换位箱在线监测系统,其内部集成光伏储能模块、多种类终端监测传感器和数据采集单元及通信节点模块,实现电缆运行和状态数据采集的一体化,能够大大缩减占地资源。

高压电力电缆的局部放电监测与分析

高压电力电缆的局部放电监测与分析是电力设备运行和维护的重要环节。在电缆的运行过程中,局部放电现象容易引发严重的电缆故障,从而造成大规模的停电或经济损失。为了确保高压电力电缆的安全稳定运行,针对局部放电监测开展了深入探讨。采用非侵入式局部放电检测仪,在高压电力电缆附近实时监测局部放电数据。同时利用高频电流传感器和高频电压传感器获取电缆中的局部放电信号,对局部放电进行定量评估和异常检测。通过实验证实,提出的电力电缆局部放电监测和分析方法,能有效地检测高压电力电缆中的局部放电现象,并及时发现潜在的故障点,准确判断局部放电的类型和放电程度,为故障诊断提供了重要依据。

基于光纤传能技术的高压电缆绝缘自动监测方法

针对现有高压电缆绝缘监测方法在实际应用中存在监测精度低的问题,本文引入光纤传能技术,开展高压电缆绝缘自动监测方法设计研究,并利用光纤传能技术采集高压电缆绝缘信号,完成对其非线性最小二乘拟合处理。在此基础上,结合采集的参数计算高压电缆绝缘电阻,再引入STM32微处理器,实现自动监测高压电缆绝缘。实验证明,新的监测方法可得到更高精度的监测数据,为高压电缆运行与维护方案的制定提供更可靠的决策依据。

基于单防区振动光纤的高压电缆防外破监测预警装置研发

外破电缆线路故障跳闸的重要原因,针对目前外破盯防依赖人工的问题,研制了基于单防区振动光纤的高压电缆防外破监测预警装置,利用分布式光纤振动传感器的机械振动传感能力,结合信息传输和告警技术,能够有效识别出多种型号的外破风险源,并将告警信息推送至外破盯防人员微信,将电缆外破被动盯防转为主动预警,有效预防外力破坏事件,提高供电可靠性。

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。

矿用高压电缆绝缘在线监测方法

为了实时监测矿用高压电缆的绝缘状态,提出了一种基于广域测量系统(WAMS)的矿用高压电缆绝缘在线监测方法。该方法利用WAMS实时同步获取电缆线路首末两端的电压和电流,通过建立电缆线路对地等效电路模型推导出电缆的绝缘电阻、等值电容,从而动态监测电缆的绝缘状态。仿真结果表明,该方法测量精度满足矿用高压电缆绝缘在线监测要求,且随着电缆绝缘劣化程度增加,该方法测量误差逐渐减小。

高压电缆局部放电带电检测技术的应用研究

通过案例分析探讨了两种高压电缆局部放电带电检测技术的应用。针对传统带电检测技术仅仅只是反映短时间内电缆及附件状态的不足,首先在线路B上安装高压电缆局放重症监护系统,通过3d不间断监测排除了一起中间接头的疑似放电缺陷,确认局放重症监护技术是运行电缆局放检测的重要补充手段。接着介绍了电缆终端局部放电在线监测系统,以及在国内使用就发现线路C的B相电缆终端存在疑似局部放电信号的案例,通过停电解剖,验证了局放信号存在的事实,从而确认终端局放监测技术发现电缆终端局放缺陷的有效性。

高压电力电缆绝缘在线监测新方法及其实验研究

目前的高压电力电缆绝缘在线监测方法存在无法将主绝缘和外护层绝缘故障进行区分的问题。分析了国内外现有高压电力电缆绝缘在线监测方法存在的问题,提出了利用电缆护套感应电压和护套接地环流进行在线监测,可以区分电缆主绝缘和外护层绝缘故障的在线检测原理,介绍了在实验室搭建的高压电力电缆绝缘在线监测模拟实验装置,经验证实测值与理论计算值一致。

缆系海底科学观测网研究进展

缆系海底科学观测网将成为海洋学研究的一个重要工具。本文综述了缆系观测网中的海底高压直流输配电、海底高压高频直流变换、海底远程电力监控、海底远距离信息传输和海底原位科学实验等五大关键技术及其研究现状,介绍了国内外缆系观测网的研究进展,并展望了未来科学观测网的发展方向。

XLPE电缆局部放电在线监测系统的研制

局部放电检测是判断XLPE电力电缆绝缘状况的重要手段。设计并开发了一套用于中压XLPE电缆的局部放电在线监测系统,详细阐述了其工作原理、硬件组成、软件设计及实现方案。通过监测XLPE电缆屏蔽层接地线中的高频电流信号,来分析评估XLPE电缆的绝缘状况。现场运行结果显示,系统稳定可靠,能满足整个变电站中压XLPE电缆绝缘监测的需要。

基于无监督聚类算法的风电场高压电缆局放脉冲识别

针对风电场高压电缆局部放电在线监测中脉冲型干扰难以抑制的技术难题,分析了风电场高压电缆局部放电脉冲及各类干扰脉冲的分布特征,并在此基础上,提出了基于无监督聚类算法的风电场局部放电脉冲识别策略。首先对现场多个工频周期的原始脉冲群依次进行自适应、自学习聚类,然后根据聚类结果计算不同脉冲群的三维分布谱图,最后根据不同类脉冲的分布差异有效地识别出局部放电脉冲。该策略不需要脉冲样本知识,面向复杂的电磁干扰环境具有很强的适应性与实用性,某风电场工程应用实践证明了该策略能准确地实现脉冲识别。

XLPE高压电缆在线监测方法综述与设计

交联聚乙烯(XLPE)高压电缆的检修还处于定期试验的预防性维修阶段。对于XLPE高压电缆的在线监测,目前已有许多不同监测方法,文章通过对较为常用的局部放电试验法和温度监测方法进行研究和分析,并对比和总结了其他诸多方法的特点,设计了一套基于综合信息的XLPE电缆诊断方案。

基于QT的Http协议在高压电缆在线监测中的应用

随着国民经济和社会发展,高压电缆在输电设备中的保有量和所占比重不断增大。高压电缆作为城市输电线路的重要组成部分,其运行状态的在线监测变得尤为重要。结合山东省高压电缆精益化管理平台在线监测的研发和工程实施,提出了基于QT的Http协议在高压电缆在线监测中实际应用。Http是一个客户端终端(用户)和服务器端(网站)请求和应答的标准(TCP)。QT是面向对象的框架,使用特殊的代码生成扩展以及一些宏,QT很容易扩展,并且允许真正地组件编程。利用QT和C++实现利用Http协议客户端数据的发送和服务端数据的接收,实现高压电缆在线监测数据的安全传输,完成全省各地市高压电缆监测数据的汇集上送至省平台。