基于KDLV算法的配电网环网柜故障检测模型

环网柜作为配电系统中的关键连接点,其状态监测数据通常具有非线性、动态性和多变量相关性等特点。为了克服传统环网柜故障检测模型对状态特征信息提取不够充分导致监测效果不佳的问题,提出一种基于核动态潜变量(KDLV)算法的故障检测模型。首先利用KDLV算法将提取的多变量信息划分为动态潜变量部分和静态潜变量部分。然后对动态部分构建VAR模型,并构造特征空间的T^(2)监控统计量;对静态部分构建NPE模型,并分别构造数据特征空间和残差空间的T^(2)和SPE监控统计量。最后综合状态数据的动静态统计限,实现对实时数据的在线监控。通过现场试验数据验证,模型的故障检测率为100%,误报率最高为1.20%,相较于传统的环网柜故障检测模型,提出的模型更具优势。

全氟异丁腈环保气体环网柜设计关键技术

为响应国家“双碳”战略,中国配电网正逐步禁止使用SF_(6)气体绝缘设备,全氟异丁腈(C_(4)F_(7)N)作为国际主流的SF_(6)环保替代气体之一,研发点多面广的C_(4)F_(7)N环保气体环网柜(C_(4)F_(7)N环网柜)显得尤为必要。文中针对C_(4)F_(7)N环网柜设计关键技术开展研究,分析了C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体的绝缘和液化等关键性能,提出了绝缘设计的场强控制值并计算得到液化温度,优选了气压不变、C_(4)F_(7)N体积占比10%的混合气体技术方案。开展了C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体与铸钢、工程塑料、橡胶和环氧玻纤材料的热加速实验,发现气固材料试样相容性良好,并验证了环网柜整机的气固相容性可满足设备现场运行需求。对不同C_(4)F_(7)N体积占比的混合气体开展了三工位开关接地关合实验,获得了接地开关击穿特性、操作速度的影响及触头烧蚀状况,结果表明C_(4)F_(7)N体积占比10%下接地关合性能符合标准要求的连续多次关合工况,检验了C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体及设备设计技术方案的有效性。研发了C_(4)F_(7)N环网柜样机,通过了全套型式实验,产品在安徽电网示范并规模化应用。文中提出了采用C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体绝缘的环网柜设计关键技术,为C_(4)F_(7)N环保气体输变电设备研发及应用提供了有益参考。

基于电容耦合法的环网柜局部放电在线监测技术研究

环网柜绝缘放电击穿故障占比较高,供电公司每年须定期巡检检测环网柜局部放电情况,但仍然存在漏检和误判现象,为了实时了解环网柜局部放电情况,提出借助环网柜带电显示器配置的电容传感器直接从环网柜内部获取放电信息,无需安装昂贵的超高频和超声波探头;提出利用无源型网络变压器滤除幅值较高的低频信号,采用50 MHz采样频率的高速A/D和FPGA快速采集局部放电信号,基于STM32嵌入式技术开发了局部放电在线监测装置,编制了相应软件对局部放电波形和频谱进行绘制。搭建局部放电实验平台对局部放电进行了对比测试,结果表明,研制的在线监测装置对局部放电监测满足设计要求,该监测装置可替代传统带电显示器,具有安装简便的优势,对保障供电安全具有重要的意义。

光伏电站环网柜温湿度非线性耦合预测模型研究

大型太阳能光伏电站中的环网柜工作环境复杂多变,面对温差大、潮湿等恶劣环境,极易发生环网柜运行故障,影响太阳能光伏的安全稳定接入并网。环网柜温湿度具有明显的线性和非线性变化特征,基于环网柜内部温湿度实测数据,利用自回归移动平均(ARIMA)模型和径向基函数(RBF)模型对线性和非线性数据处理能力的优势,构建ARIMA-RBF权重组合温湿度预测模型,对某光伏电站实际环网柜内温湿度进行动态预测。预测结果表明:相较于单一模型,ARIMA-RBF权重组合模型的预测精度更高、稳定性更好;该组合模型通过适当的加权策略充分发挥了单一模型对数据不同特征的处理能力,能较好地评估环网柜内部温湿度状态,可为建立更具普适性的预测模型提供参考,并有助于减少环网柜因长期超温和潮湿环境下运行引起的故障。

一起35kV环网柜母线绝缘击穿故障分析

本文针对一起35kV环网柜母线绝缘击穿故障进行研究,分析故障原因、性质及其影响,并提出改进措施和预防建议。通过现场检查、故障录波分析等发现,故障主要原因是绝缘母线安装工艺不符合规范要求、导体接触不良长期发热,最终造成绝缘击穿和短路事故。本文研究对保障35kV环网柜安全稳定运行、提高电力系统的可靠性,具有一定的理论和实践意义。

12 kV环保气体绝缘环网柜电场分析及优化设计

近年来,环保气体作为SF 6的替代气体用于电力设备上成为了国内外的研究热点。为解决12 kV环保气体绝缘环网柜的放电问题,提出了金属均压罩和均压绝缘套两种优化设计方案加强环网柜绝缘薄弱部位,通过仿真分析对比了两种优化方案的电场分布情况,确定采用均压绝缘套方案作为最终的绝缘优化方案。

屏蔽式固体绝缘环网柜故障在线监测系统搭建

分析了环网柜局部放电和断路器机械特性检测方法的研究现状,阐述了固体绝缘环网柜实施局部放电、断路器机械特性、温湿度、水浸情况及烟雾实时监测的必要性。基于此,为屏蔽式固体绝缘环网柜搭建智慧化、全方位的在线监测系统。其中,局部放电监测采用超高频和温度2项指标作为判别依据,而断路器机械特性监测基于电流分析搭建测试系统。经现场安装与调试,设备运行情况良好,监测数据稳定、准确,为业内固体绝缘环网柜在线监测系统的搭建提供一定参考。

新型环保气体绝缘环网柜的设计

深入推动电网绿色低碳发展,环保气体绝缘环网柜是发展趋势。采用三工位隔离开关与真空断路器一体化,设计了一种12 kV新型环保气体绝缘环网柜。介绍了开关操作机构、主回路、气箱和生产流水线,进行了绝缘分析。这一新型环保气体绝缘环网柜的性能符合标准要求,满足市场应用需求,具有较高的推广应用前景。

环网柜箱变的运行检修与故障处理措施

近年来,我国风电行业取得了非常大的发展成就。在风电系统中箱变是其进行能量传导的重要设备,如果箱变发生故障,必然会给风电场的正常运转造成不利影响。文章结合某风电场环网柜箱变运行检修工作实践,对其出现的故障及原因进行分析,并提出有效的故障处理对策,旨在为风电行业工作人员提供有益参考和借鉴。

一体化智能环网柜在10 kV电网中的应用

在社会不断发展和科技持续进步的催化下,群众对于电力的需求程度直线上升。电力作为现代社会的基础能源,其供应的稳定性和效率越来越受到关注。10 kV电网作为电力系统的核心部分,其运行状况直接关系到电力供应的质量和效率,如何提高10 kV电网的运行效率和稳定性成为了一个重要的研究课题。而一体化智能环网柜的出现为解决这些问题提供了有力的技术支持,一体化智能环网柜作为一种新型的配电设备,在10 kV电网中的应用越来越广泛,相较于传统的环网柜,一体化智能环网柜具有很大的优势,能有效提高电网的可靠性和智能化水平。基于此,将对一体化智能环网柜在10 kV电网中的应用进行全面的研究和探讨,以期为智能电网技术的发展和推广提供一定的理论和实践支持,为电力行业的可持续发展贡献绵薄之力。

基于多维监测数据的环网柜过热故障预测研究

随着配电网现代化的发展,作为其核心设备,环网柜过热故障的准确预测对保障供电系统的稳定运行至关重要。因此,提出一种基于多维监测数据的环网柜过热故障预测方法,旨在提升故障预警的准确性和及时性。通过引入温升、温差和相对温差等判别指标,结合深度学习技术,特别是基于长短期记忆(LSTM)网络的温度预测模型,克服了传统基于温度阈值的诊断方法的局限性。采用MATLAB平台进行模型仿真,所建模型融合历史温度、电流和环境温度等相关数据维度,提高了预测的精确度与稳定性。结果表明,与传统的BP神经网络相比,LSTM网络在环网柜过热故障趋势预测上具有更小的误差和更强的适应能力,提高了故障预测的准确性,为电网故障诊断和维护工作提供了科学依据,进一步保障了供电系统的可靠性。

环网柜绝缘塞测温技术研究与应用探索

随着电力系统的不断发展,中压设备尤其是环网柜、电缆分支箱和充气式开关柜的使用越来越普遍。这些设备的可靠性对电网的稳定运行至关重要。电缆故障,尤其是由绝缘和接触不良引起的发热问题,已成为供电部门面临的主要挑战。传统的故障检测方法由于受到绝缘材料隔热性的影响,难以准确掌握故障点。文章介绍了一种新型的绝缘塞测温传感器,该传感器采用电场能取电技术,具有无线数据传输、高精度感知、抗干扰能力强等特点,可有效监测中压设备电气节点的温度变化,为电网故障的早期预警提供了新的技术手段。

12 kV气体绝缘环网柜工频特性研究及优化

为了保持环保气体开关设备尺寸的紧凑化,通过建立12 kV干燥空气绝缘环网柜断路器模块三维电场仿真模型,利用有限元仿真软件得出其电场分布,发现绝缘固定板与螺栓头及相间支撑板接触点附近电场超标。通过在螺栓头部位置设计添加屏蔽罩的优化措施,电场强度最大值由优化前的5.4 kV/mm下降到2.3 kV/mm;通过在相间支撑板间添加绝缘隔板,可以降低隔板区域电场强度,证明所提出优化方法的理论可行性。对优化前后的断路器模块进行工频耐压试验,同样的距离,添加屏蔽罩的螺栓头对气箱壁耐压提升了10 kV,添加绝缘隔板的相间支撑板耐压提升了7 kV,验证了优化方案的工程应用可行性。

基于CTWing物联网平台的环网柜监测系统

由于配电环网柜设备安装地点的特殊性,导致其经常会出现一些故障,不能有效确保城市供电系统的稳定和安全。提出在环网柜设备的内部安装传感器,运用物联网平台CTWing及自建云服务器,实现在线远程监控,监测柜内环境温度、湿度和其他数据的变化情况,提前预警和定位故障。同时,搭配射频识别(RFID)门禁系统完成快速派单恢复电力,减小断电对社会造成的损失。

C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体与环网柜中固体材料的相容性试验

全氟异丁腈(C_(4)F_(7)N)环保气体是目前国际主流推广的SF6替代气体,C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体被广泛应用于环网柜等设备中。为了保障环网柜的长期稳定运行,需开展C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体与环网柜典型固体材料相容性研究。该文提出了热加速和电热联合两种气固相容性试验方法,先对C_(4)F_(7)N/CO_(2)及分解气体与金属、塑料、橡胶和环氧玻纤等环网柜固体材料进行热加速试验,对比分析试验前后的气体成分及固体表面形貌、元素构成和光谱特性等关键性能,掌握了气固材料试样的相容性规律;在此基础上,采用环网柜整机带电相容性试验方法,施加运行电压和加热温度模拟现场工况,检测气体状态和设备绝缘性能的差异,结果表明C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体与环网柜固体材料具有良好的相容性,满足长期可靠运行要求。该文提出的C_(4)F_(7)N混合气体与设备材料的气固相容性试验方法和规律等为环保气体电力设备的材料选型、设计研发提供了有益参考,具有重要的实用价值。

C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体绝缘环网柜的接地开关关合性能模拟试验

采用C_(4)F_(7)N混合气体替代SF_(6)是提升环网柜环境友好性的重要途径。为保证供电可靠性,本文针对C_(4)F_(7)N混合气体绝缘环网柜开展接地开关关合试验,优化设备性能,支撑工程应用。首先测量了不同体积占比的C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体和SF_(6)下接地开关合闸时间及速度,发现与空气下一致,表明接地开关机械特性稳定且与气体无关。然后研究了不同气体介质下接地开关预击穿特性,分析了电压和气体类型对预击穿时间的影响,结果表明随着电压增大预击穿时间增加,C_(4)F_(7)N体积占比提高预击穿时间减小。进一步利用搭建的环网柜接地关合试验回路开展了关合性能模拟试验,发现提高C_(4)F_(7)N体积占比有助于减小燃弧电荷转移量,降低触头烧蚀程度,结合混合气体液化温度和经济性指标。

用于12kV环网柜的新型空气绝缘电缆接头研究

T型或肘型电缆终端接头是12 kV环网柜与电缆连接的常用关键部件,但在运的环网柜发生多起电缆头绝缘击穿甚至发生爆炸的事故。经过分析,放电的主要原因是由于固体绝缘界面因安装不当、硅脂失效等原因出现的微小气隙导致。为了从结构创新的角度彻底解决该问题,提出了采用非界面绝缘的思路,设计了一种新型环氧树脂浇注、空气主绝缘的电缆接头结构,对新型电缆接头进行了电场仿真,施加电压75 kV,空气处最大电场小于3.7 kV/mm。制造了新型电缆接头的样机,进行了绝缘、密封等试验,工频耐压大于42 kV,雷电冲击耐压大于75 kV,整体局部放电小于3 p C,满足相关标准的要求,可以作为一种新的结构试点应用。

12kV空气绝缘环网柜隔离断口电场分析

鉴于环保气体绝缘性差的特点,在较为紧凑的空间中设计合理的电气结构成为关键。本文以某型12kV空气绝缘环网柜为研究对象,利用仿真软件分析主回路隔离断口附近的电场分布,判断发生放电的可能性;计算隔离断口处的电场均匀程度和断口间的耐受电压,并以此为评判依据,对隔离断口结构进行优化;通过对比优化前后的最大电场强度值及电场均匀程度、断口间的耐受电压,证明了优化后的结构降低了击穿放电的可能性;最后通过局部放电试验验证了该优化方案的合理性。

智能化配电环网柜监测系统研究

为了提升环网柜在配电过程中的安全性和稳定性,文中基于环网柜的过热故障原理及现有监测研究成果设计了一种智能化的配电环网柜监测系统。该系统利用红外热成像技术、FPGA+CPU的异构微控制技术以及人工智能神经网络算法技术来对柜内温度进行监测。系统以较少的FPGA资源实现了对柜内电力设备的电压、电流数据采集和对输入红外图像的处理。通过融合人工智能算法,使得系统在运行过程中能够有效完成红外图像目标检测与温度标记,同时还可以根据历史温度进行故障预测。测试结果表明,该设计系统实现了对环网柜内部电力设备稳定的智能化监测。

基于FPGA的柜内电力设备广角红外图像处理与通信电路设计

针对环网柜内电力设备由于温度过高而产生影响配电系统稳定的安全问题,文中利用红外热成像技术设计了一套柜内电力设备广角红外图像检测系统。系统包含光学镜头、红外探测器、图像处理片上系统和图像输出显示设备4个部分,构造了用于图像降噪与增强的中值滤波电路及直方图增强电路,同时还设计了可以与视频处理芯片和显示设备进行通信的协议电路。实验结果表明,所提红外图像处理与通信电路设计方案可以对柜内电力设备系统加以监测,提供了一套完整的硬件实现方案。