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余弦方波电压作用下不同水树长度缺陷XLPE材料的击穿特性

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绝缘材料 2020年第12期53卷 73-77页

作者：魏力强贾伯岩王伟吴峰张鹏国网河北省电力有限公司电力科学研究院河北石家庄050021 华北电力大学高电压与电磁兼容北京市重点实验室北京102206

为研究余弦方波电压作用下不同水树长度缺陷交联聚乙烯(XLPE)材料的击穿特性,采用高频高压电源对XLPE试样进行加速水树老化,制备了水树长度占比分别为30%、60%、90%的XLPE试样。测量了试样在0.1 Hz余弦方波电压下的击穿特性,并对击穿试... 详细信息

为研究余弦方波电压作用下不同水树长度缺陷交联聚乙烯(XLPE)材料的击穿特性,采用高频高压电源对XLPE试样进行加速水树老化,制备了水树长度占比分别为30%、60%、90%的XLPE试样。测量了试样在0.1 Hz余弦方波电压下的击穿特性,并对击穿试验的结果进行了理论分析。结果表明:在3U0等效场强的作用下,0.1 Hz的余弦方波电压可以导致水树长度占比为90%的XLPE试样在15 min内击穿,但即使将加压时间延长至10 h,水树长度占比为30%、60%的XLPE试样也未发生击穿;水树缺陷的击穿存在临界场强,当施加电压的等效场强低于临界场强时,延长电压作用时间至10 h,水树缺陷也不会发生击穿,水树的形态也未出现显著改变;0.1 Hz余弦方波耐压试验可以发现电缆中水树长度占比为90%的缺陷,不能发现水树长度占比为30%、60%的缺陷,也不会导致这两种水树缺陷的恶化。

关键词：交联聚乙烯水树余弦方波击穿

余弦方波电压下XLPE电缆典型缺陷击穿和局部放电特性

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余弦方波电压下XLPE电缆典型缺陷击穿和局部放电特性

作者：梁聪华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

超低频余弦方波是国内及国际标准推荐的一种电力电缆试验电压波形,其频率范围为0.01 Hz-1Hz。当前研究主要集中在0.1Hz频率下的击穿特性,缺乏不同频率下的对比。此外余弦方波的极性转换过程在2ms-6ms,与工频等效性好,理论上适合用来测... 详细信息

超低频余弦方波是国内及国际标准推荐的一种电力电缆试验电压波形,其频率范围为0.01 Hz-1Hz。当前研究主要集中在0.1Hz频率下的击穿特性,缺乏不同频率下的对比。此外余弦方波的极性转换过程在2ms-6ms,与工频等效性好,理论上适合用来测量局部放电,但针对其局部放电特性和与工频等效性的研究尚未见详尽报道。针对上述问题,建立了超低频余弦方波加压试验平台,分别在0.1Hz、0.5Hz和1Hz超低频余弦方波下对XLPE切片针尖缺陷模型开展耐压试验,记录三种频率下的耐压时间,采用Weibull分布对击穿数据进行统计分析,探索了超低频余弦方波的频率对击穿时间和击穿电压的影响,并统计各频率下击穿时刻波形占比情况和进行击穿通道的观察。在0.1Hz超低频余弦方波电压和工频电压下对针板电极模型和XLPE切片针尖缺陷模型开展局部放电试验,记录了局部放电起始电压PDIV、局部放电量以及局部放电波形,并进行了对比分析。研究结果表明:1)提高超低频余弦方波电压的频率可以有效的缩短耐压试验的击穿时间。各频率的超低频余弦方波电压下,耐压试验的击穿时刻主要发生在极性转换沿处,其中上升沿的占比最高。2)提高超低频余弦方波电压的频率,可以降低击穿电压。3)0.1Hz超低频余弦方波电压和工频电压下局部放电起始电压PDIV的等效性较好,0.1Hz超低频余弦方波在固定电压下的最大放电量高于工频电压下的最大放电量;在固定电压下,两种缺陷模型在工频电压下一个周期内的局部放电要比0.1Hz超低频余弦方波电压下的更密集。4)在工程实际中,可以在合适的条件下,适当提高超低频余弦方波电压的频率,提高检测效率。

关键词：超低频余弦方波击穿电缆局部放电

工频和0.1Hz余弦方波电压对电缆耐压考核的等效性分析

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绝缘材料 2022年第3期55卷 78-83页

作者：魏力强苏金刚张鹏伊晓宇王伟梁聪国网河北省电力有限公司电力科学研究院河北石家庄050021 华北电力大学高电压与电磁兼容北京市重点实验室北京102206

工频与0.1 Hz余弦方波电压均可用于电缆耐压考核试验,但这两种电压考核的等效性尚不明确。为此,基于针板电极模型,对不同绝缘剩余厚度缺陷试样分别在工频和0.1 Hz余弦方波电压下进行击穿试验。统计分析不同电压下击穿时间的威布尔分布,... 详细信息

工频与0.1 Hz余弦方波电压均可用于电缆耐压考核试验,但这两种电压考核的等效性尚不明确。为此,基于针板电极模型,对不同绝缘剩余厚度缺陷试样分别在工频和0.1 Hz余弦方波电压下进行击穿试验。统计分析不同电压下击穿时间的威布尔分布,观测并比较击穿通道的形貌特征,对工频和0.1 Hz余弦方波电压耐压考核强度差异的原因进行分析。结果表明:在针板电极模型条件下,0.1 Hz余弦方波电压下缺陷的击穿电压和击穿时间均大于工频电压,对电缆耐压考核的强度显著低于工频电压。0.1 Hz余弦方波电压试样击穿前未发现明显的烧灼碳化痕迹,累积效应不显著。余弦方波直流阶段注入电荷导致合成电场强度降低和累积效应不显著,这可能是导致0.1 Hz余弦方波电压对电缆耐压考核强度显著低于工频电压的原因。

关键词：交联聚乙烯耐压工频余弦方波击穿

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基于余弦方波成形的GMSK+PN调制方法研究

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兵器装备工程学报 2020年第9期41卷 187-191页

作者：滕飞廖育荣李云涛张婧航天工程大学电子与光学工程系北京101400 北京航天飞行控制中心通信修理所北京100094

对GMSK+PN信号的调制方法与解调性能进行仿真模拟,实现了GMSK+PN信号的调制和接收解调过程,计算了不同信噪比条件下的平均误码率,提出了一种基于余弦方波成形伪码的联合调制方法,调整对PN信号的载波成形方式,提升了频谱滚降性能。实验... 详细信息

对GMSK+PN信号的调制方法与解调性能进行仿真模拟,实现了GMSK+PN信号的调制和接收解调过程,计算了不同信噪比条件下的平均误码率,提出了一种基于余弦方波成形伪码的联合调制方法,调整对PN信号的载波成形方式,提升了频谱滚降性能。实验结果表明,所提方法降低了数传码的解调误码率,有利于在信道条件较差的系统中实现无差错传输和正确分离测距伪码,可为同时实现数传和测距功能提供参考。

关键词： GMSK+PN调制伪码成形 Tausworthe码误码率余弦方波

35kV电力电缆用超低频余弦方波耐压试验系统设计

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35kV电力电缆用超低频余弦方波耐压试验系统设计

作者：刘瀚泽哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

电力电缆是电力系统中重要的基础设备,其承担着电力运输和电力配送的重要责任,一旦电力电缆发生故障,将严重影响企业和居民供电的可靠性,因此,有计划的对电力电缆绝缘状态进行检测,可以防止电缆故障造成的财产损失。耐压试验可以使电缆... 详细信息

电力电缆是电力系统中重要的基础设备,其承担着电力运输和电力配送的重要责任,一旦电力电缆发生故障,将严重影响企业和居民供电的可靠性,因此,有计划的对电力电缆绝缘状态进行检测,可以防止电缆故障造成的财产损失。耐压试验可以使电缆绝缘中已有的严重缺陷快速暴露出来,消除电缆的安全隐患。0.1Hz超低频余弦耐压试验设备具有体积小、容量小,波形与工频等效性好的优点,正在受到越来越多的关注。目前市面上存在的0.1Hz超低频余弦耐压试验设备主要针对的是10k V等级的电力电缆,试验电压低、容量小。而35k V等级电缆用超低频余弦耐压设备国内技术不成熟,主要依赖进口,故有必要对高电压等级的超低频余弦耐压试验设备进行研究。本文提出了一种超低频余弦方波发生器主电路,电路主要包括充电电路和极性转换电路两部分,充电电路采用半波整流方案,使用两台变压器,分别负责给试品正极性充电和负极性充电。极性转换采用LC振荡原理,通过电抗器实现极性反转。在此基础上对主电路参数进行整定计算,包括保护电阻阻值、硅堆参数、电抗器品质因数、变压器和调压器容量等。利用Matlab/Simlink软件搭建仿真模型,验证了设计的合理和正确性。针对系统极性转换开关工作特点,设计了气动高压开关,并将开关与硅堆、电阻分压器合并为组合部件,以实现系统的小型化要求,最后对组合部件绝缘裕度进行校验。以主电路为基础,本文设计了超低频耐压试验系统的测量与控制电路,使用电压变送器和电流变送器采集调压器输出电压和输出电流,采用电阻分压器采集试品电压。单片机通过光耦隔离芯片控制三极管、继电器的导通和关断,实现对主电路中的调压器、固态继电器、电磁阀等元件的控制。程序方面,以上位机为主机,下位机为从机的方案对耐压系统进行控制,上位机负责发出命令,下位机接收命令后执行并上传采集数据。上位机使用Labview图形化编程软件设计,前面板具有电压波形显示、过流保护、数据存储等功能。最后搭建测控电路验证平台,验证了测控电路硬件和软件程序设计的正确性。

关键词：电力电缆耐压试验 0.1Hz超低频余弦方波试验系统

苏州供电公司0.1Hz VLF(超低频)余弦方波电缆耐压试验技术应用

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机电信息 2009年第36期 96-97页

作者：张梁吴仁宜苏州供电公司输电工区江苏苏州215128

苏州供电公司于1999年购入德国SebaKMT公司0.1Hz余弦方波超低频耐压系统,于2000年投入使用,对主要是10kV电缆进行耐压试验,考核电缆本体和附件的质量及施工水平。使用中成功发现了2次试验击穿,经过故障定位并修复后,电缆供电隐患得以排除。

关键词：超低频 0.1Hz 耐压试验余弦方波

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超低频高压信号发生器的设计和应用研究

超低频高压信号发生器的设计和应用研究

作者：王庆壮山东理工大学

学位级别：硕士

大量交联聚乙烯电缆越来越广泛的用于城市电网中,若不能及时发现存在绝缘缺陷的电缆,将会进一步影响整个电力系统的安全。然而传统耐压试验难以广泛应用于交联聚乙烯电缆的绝缘检测,存在诸如会损伤电缆、体积大和操作安全性低等问题。... 详细信息

大量交联聚乙烯电缆越来越广泛的用于城市电网中,若不能及时发现存在绝缘缺陷的电缆,将会进一步影响整个电力系统的安全。然而传统耐压试验难以广泛应用于交联聚乙烯电缆的绝缘检测,存在诸如会损伤电缆、体积大和操作安全性低等问题。针对以上问题,本文设计一种新型便携式超低频高压信号发生器,该发生器作为检测电源对电缆进行耐压试验,该发生器由程序控制与检波电路共同来实现正弦波电压的输出,并进一步实现了超低频高压信号发生器的小型化,主要工作如下。首先,本文是基于DSP程序控制加检波电路实现超低频正弦波高压电压的输出,并给出超低频余弦方波的设计原理。主要完成主电路和控制系统两大部分的设计,主电路包括整流电路、逆变电路、高频变压器、桥式倍压整流电路和检波电路等,并对主电路的相关器件进行选型。以DSP28035作为控制系统的主芯片,由A/D转换芯片处理采集到的信号并送到DSP中,输出PWM移相驱动信号到驱动电路控制IGBT的开断,同时逆变电路输出交流电压的包络线为正弦波形。然后,利用MATLAB/Simulink仿真平台搭建超低频高压信号发生器的仿真模型,对直流高压电源各部分分别进行仿真验证,对整个超低频系统进行仿真验证。仿真结果表明,该发生器的设计具有合理性和正确性。在相关参数的实际设计及仿真的基础上,制作原理样机,并进行正弦波电压的输出测试。最后,分析传统耐压试验的主要缺点,超低频耐压试验相比于其他耐压试验具有的优势,例如不会损伤电缆、体积小以及操作安全性高等,并基于超低频高压信号发生器对交联聚乙烯电缆的耐压试验进行应用分析。

关键词：超低频正弦波余弦方波直流高压电源检波电路电缆耐压试验