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基于电磁辐射到达时差的电弧故障定位及精度

科学技术与工程 2024年第11期24卷 4520-4526页

作者：徐肖伟王科项恩新张贵鹏聂鼎马仪杨庆齐玥云南电网有限责任公司电力科学研究院昆明650217 云南电网有限责任公司昆明650011 重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400044

为了实现利用电磁辐射信号进行配网电弧故障定位,提出了一种基于到达时差(time difference of arrival,TDOA)方法的Chan-LM协同定位算法。该算法采用Chan算法快速获得的初始点,再经过LM(Levenberg-Marquart)算法迭代修正定位结果。仿真... 详细信息

为了实现利用电磁辐射信号进行配网电弧故障定位,提出了一种基于到达时差(time difference of arrival,TDOA)方法的Chan-LM协同定位算法。该算法采用Chan算法快速获得的初始点,再经过LM(Levenberg-Marquart)算法迭代修正定位结果。仿真分析了TDOA定位算法、电磁辐射传感器配置对定位精度的影响,结果表明Chan-LM协同算法比Chan算法的定位误差减小40%,参考主站位于中心位置的Y形布站方式,传感器所在海拔高度相同时的监测区域整体定位准确度较高。利用实测电弧电磁辐射波形验证了Chan-LM协同算法能够有效改善定位精度,为基于电磁辐射TDOA的电弧定位策略应用提供参考依据。

关键词：电弧故障定位精度电磁辐射到达时差传感器配置

基于无线温度传感器的分接箱电缆接头高温监测预警方法

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无线互联科技 2024年第12期21卷 109-111页

作者：杨秋昀冷明强项恩新朱金金云南电力技术有限责任公司云南昆明650206 云南电网有限责任公司普洱思茅供电局云南普洱665099 云南电网有限责任公司电力科学研究院云南昆明650011

现有预警方法精度较低,文章提出一种基于无线温度传感器的分接箱电缆接头高温监测预警方法。该方法通过无线温度传感器实时监测电缆接头的温度,并分解温度序列,以深入了解温度变化的趋势和规律。该方法通过设定电缆接头高温预警阈值,能... 详细信息

现有预警方法精度较低,文章提出一种基于无线温度传感器的分接箱电缆接头高温监测预警方法。该方法通过无线温度传感器实时监测电缆接头的温度,并分解温度序列,以深入了解温度变化的趋势和规律。该方法通过设定电缆接头高温预警阈值,能够及时发现并应对异常高温情况。实验结果表明,该方法精度较高,能够迅速、准确地发出预警信号。

关键词：无线温度传感器分接箱电缆接头高温监测高温预警

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基于点对称变换的乙丙橡胶电缆终端缺陷诊断

电工技术学报 2022年第9期37卷 2388-2398页

作者：周利军刘聪权圣威曹伟东项恩新西南交通大学电气工程学院成都611756 云南电网有限责任公司电力科学研究院昆明650217

为解决高速动车组车载电缆健康状况的智能化诊断受限于天窗期短的问题,该文提出一种基于点对称(SDP)的乙丙橡胶(EPR)电缆终端缺陷局部放电诊断方法。首先,搭建局部放电试验平台获取局部放电信号;然后,提出一种车载电缆局部放电信号的SD... 详细信息

为解决高速动车组车载电缆健康状况的智能化诊断受限于天窗期短的问题,该文提出一种基于点对称(SDP)的乙丙橡胶(EPR)电缆终端缺陷局部放电诊断方法。首先,搭建局部放电试验平台获取局部放电信号;然后,提出一种车载电缆局部放电信号的SDP参数确定方法,并基于SDP变换将不同类型缺陷局部放电信号映射到极坐标系中形成SDP图像;最后,对比三种常见的深度学习网络——卷积神经网络(CNN)、栈式自编码器(SAE)及深度置信网络(DBN)提取不同类型缺陷的SDP图像深层特征,并基于网络尾端Softmax分类器进行识别。结果表明:针对四种典型的电缆缺陷,DBN网络与SDP图像的结合效果最佳,缺陷识别率达到了96.1%,相比于传统诊断方法,识别准确率提高了10%左右,由此验证了通过深度学习算法自适应提取SDP图像特征的方法,可有效应用于电缆缺陷诊断领域,具有较好的工程应用前景。

关键词：乙丙橡胶深度学习对称点模式状态识别

基于远程耦合法的绝缘子泄漏电流监测及局部放电识别

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电瓷避雷器 2020年第3期 225-231页

作者：项恩新王科云南电网有限责任公司电力科学研究院昆明650217

电缆终端绝缘子的实时状态监测可以有效保证电力电缆线路的安全运行。为了解决绝缘子泄漏电流监测和放电识别的问题,首先提出了一种通过远程耦合磁场来监测绝缘子泄漏电流的方法。基于此方法,在实验室中测试典型临近干扰对绝缘子泄漏电... 详细信息

电缆终端绝缘子的实时状态监测可以有效保证电力电缆线路的安全运行。为了解决绝缘子泄漏电流监测和放电识别的问题,首先提出了一种通过远程耦合磁场来监测绝缘子泄漏电流的方法。基于此方法,在实验室中测试典型临近干扰对绝缘子泄漏电流监测的影响,并讨论了检测系统的鲁棒性。继而开展了盐雾、清洁雾下不同伞形材质绝缘子的泄漏电流测试试验。根据试验结果,提出了基于泄漏电流峰度值的绝缘子局部放电识别方法。最后,研究结果表明,基于该远程耦合法测得的泄漏电流分布峰度值可用于识别闪络之前的染污绝缘子放电状态,同时峰度值不受传感器附近电晕放电和工频电流的影响。进而可为电力电缆线路运行状态监测及故障识别提供参考。

关键词：绝缘子泄漏电流放电识别电磁信号耦合峰度值

高原山区地形对雷暴云地面电场影响规律的数值模拟

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科学技术与工程 2023年第23期23卷 9802-9808页

作者：徐肖伟项恩新张贵鹏王科聂鼎秦忠杨庆齐玥云南电网有限责任公司电力科学研究院昆明650217 云南电网有限责任公司昆明650011 输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆400044

为了在高原山区有效利用雷暴临近阶段的地面电场数据实现雷电的精准预警,搭建了典型雷暴云和基本山体模型,并结合高程数据模拟了真实高原山区地形,然后通过有限元方法研究了高原山区地形对雷暴云产生的地面电场分布特点和演变趋势的影... 详细信息

为了在高原山区有效利用雷暴临近阶段的地面电场数据实现雷电的精准预警,搭建了典型雷暴云和基本山体模型,并结合高程数据模拟了真实高原山区地形,然后通过有限元方法研究了高原山区地形对雷暴云产生的地面电场分布特点和演变趋势的影响规律。结果表明:基本山体表面的雷暴云电场会发生畸变,畸变程度与山体形态和观测位置有一定关系;真实地形表面的雷暴云电场分布因为地貌的高低不平出现起伏波动,但整体趋势与平坦地面情况下基本一致;雷暴云临近观测点时近地电场的演变过程呈现先大幅上升再小幅下降的规律,但观测点地形特征会影响电场变化幅度。

关键词：雷暴云山区地形有限元法地面电场

基于图像特征和深度森林的乙丙橡胶电缆绝缘老化状态识别

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电测与仪表 2022年第6期59卷 32-36页

作者：王科项恩新曹伟东徐肖伟黄继盛车雨轩云南电网有限责任公司电力科学研究院昆明650217 西南交通大学电气工程学院成都611756 云南电网有限责任公司临沧供电局云南临沧677000

为了更准确地对乙丙橡胶电缆绝缘老化状态进行识别,提出了一种基于局部放电图像特征和深度森林的识别方法。文中制备了不同老化状态的乙丙橡胶试样,搭建了局部放电试验平台,通过试验获得了不同老化状态的乙丙橡胶试样局部放电谱图,并从... 详细信息

为了更准确地对乙丙橡胶电缆绝缘老化状态进行识别,提出了一种基于局部放电图像特征和深度森林的识别方法。文中制备了不同老化状态的乙丙橡胶试样,搭建了局部放电试验平台,通过试验获得了不同老化状态的乙丙橡胶试样局部放电谱图,并从局部放电谱图中提取了19个特征参量,结合深度森林网络对不同老化程度的试样进行识别。结果表明:通过结合局部放电谱图特征和深度森林网络能够准确的识别电缆老化状态,且识别率优于其他传统分类算法。将局部放电图像特征与深度森林结合应用于电缆的绝缘老化诊断具有较好地工程应用前景。

关键词：乙丙橡胶局部放电图像特征深度森林

EPR电缆终端不同位置下环切缺陷的电场及放电PSA谱图特性

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高电压技术 2021年第6期47卷 2051-2061页

作者：周利军邢立勐杨涵白龙雷项恩新西南交通大学电气工程学院成都611756 云南电网有限责任公司电力科学研究院昆明650217

动车组用乙丙橡胶(ethylene-propylene rubber,EPR)电缆终端在安装时需人工剥除外半导电层,易造成环切缺陷进而导致放电现象,同时缺陷处易填充气体形成气隙,将加速放电发展,最终引起严重的电缆击穿故障。首先对距截断处60 mm内含环切缺... 详细信息

动车组用乙丙橡胶(ethylene-propylene rubber,EPR)电缆终端在安装时需人工剥除外半导电层,易造成环切缺陷进而导致放电现象,同时缺陷处易填充气体形成气隙,将加速放电发展,最终引起严重的电缆击穿故障。首先对距截断处60 mm内含环切缺陷的电缆终端进行有限元分析,计算环切处最大场强;然后在25 kV工频电压下开展放电试验,分析了PRPD和PSA谱图特征,并对PSA谱图灰度值作K-means聚类特征提取。研究结果表明,环切缺陷的位置与其对EPR电缆绝缘性能的影响密切相关,距截断处60mm以内的环切缺陷不可忽视;当连续放电脉冲电压差绝对值相等时,缺陷靠近截断处且影响极其严重,距离超过60 mm时则影响较小。结合放电特性可知,PSA谱图灰度值小于255的频数在5区的最大占比、4区的最小占比和分类聚心特征,可为判断环切缺陷位置和EPR电缆绝缘状态提供重要的理论依据和数据参照。

关键词：乙丙橡胶电缆环切缺陷电场分布 PSA谱图特征提取 K-means聚类绝缘状态

高寒环境下低温对乙丙橡胶电缆终端界面放电特性的影响

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电工技术学报 2020年第3期35卷 646-658页

作者：白龙雷周利军邢立勐李丽妮项恩新西南交通大学电气工程学院成都611756 云南电网有限责任公司电力科学研究院昆明650217

乙丙橡胶(EPR)电缆作为高铁列车中应用最为广泛的电缆类型,其终端在高寒环境下接连出现多起击穿事故。为研究高寒环境下低温条件对EPR电缆终端击穿过程及界面间放电特性的影响,以实际运行中EPR电缆终端为试验样品,建立能够模拟最低温度... 详细信息

乙丙橡胶(EPR)电缆作为高铁列车中应用最为广泛的电缆类型,其终端在高寒环境下接连出现多起击穿事故。为研究高寒环境下低温条件对EPR电缆终端击穿过程及界面间放电特性的影响,以实际运行中EPR电缆终端为试验样品,建立能够模拟最低温度可达-50℃的高压低温试验系统,对比研究20^-40℃范围内终端绝缘的局部放电特性及材料性质变化。结果表明:高寒环境下,EPR绝缘层和应力控制管(SCT)的弹性模量与自由空间体积等性质的差异,导致二者间易出现结构性缺陷,诱使终端内部局部放电现象的出现;低温条件下局部放电的起始电压和熄灭电压与常温相比均降低40%以上,击穿概率显著增大,放电图谱有明显的形状特征改变。经试验验证得出:高压低温条件下终端内部EPR/SCT界面间很容易出现结构不匹配现象,导致放电产生,严重威胁EPR电缆终端的安全稳定运行。

关键词：高铁列车乙丙橡胶电缆高寒环境界面间放电结构不匹配

基于多元非线性回归模型的XLPE电缆终端环形损伤故障特征

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高电压技术 2021年第9期47卷 3124-3133页

作者：周利军邢立勐白龙雷杨涵权圣威项恩新西南交通大学电气工程学院成都610031 云南电网有限责任公司电力科学研究院昆明650217

配电网10 k VXLPE电缆终端在制作过程中切除外半导电层用力不均匀,或因终端内水分、腐蚀液等渗入引起局部导体损耗和绝缘层介损突变,使沿XLPE绝缘层环形截面方向出现异常温升带,均会破坏绝缘层并留下易被忽视的环形伤痕。当环形伤痕位... 详细信息

配电网10 k VXLPE电缆终端在制作过程中切除外半导电层用力不均匀,或因终端内水分、腐蚀液等渗入引起局部导体损耗和绝缘层介损突变,使沿XLPE绝缘层环形截面方向出现异常温升带,均会破坏绝缘层并留下易被忽视的环形伤痕。当环形伤痕位于原本电场分布不均的电缆终端上时,将使场强畸变更加明显,甚至会导致环形伤痕内空气电离而发生局部放电并引发故障。该文通过仿真分析了环形伤痕的宽度、位置和跨度与伤痕处最大场强的关系,结果表明宽度、位置和跨度交互影响环形伤痕处畸变电场分布;为此提出了利用最小二乘法构建以宽度、位置和跨度为自变量,最大场强为因变量的多元非线性回归模型,经验证该模型用于评估XLPE电缆终端环形损伤故障的程度具有较好的效果,为掌握10k VXLPE电缆终端的环形伤痕故障特征并进行故障诊断提供了新的思路和方法,显著提高了配电网运行可靠性。

关键词：环形伤痕尺寸及位置电场最小二乘法多元非线性回归