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基于混沌特征量的电缆局放定位与绝缘老化诊断研究

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基于混沌特征量的电缆局放定位与绝缘老化诊断研究

作者：范彬长沙理工大学

学位级别：硕士

随着电力系统的不断发展,电力电缆线路规模也随之变大。其中,交联聚乙烯(XLPE)电缆是目前使用最多,应用最为广泛的一种。由于与环境、外力作用及自身质量等因素影响,XLPE电缆绝缘故障在运行过程中时有发生,严重威胁电力系统的安全稳定运... 详细信息

随着电力系统的不断发展,电力电缆线路规模也随之变大。其中,交联聚乙烯(XLPE)电缆是目前使用最多,应用最为广泛的一种。由于与环境、外力作用及自身质量等因素影响,XLPE电缆绝缘故障在运行过程中时有发生,严重威胁电力系统的安全稳定运行;因此,如何有效检测电缆绝缘缺陷,正确预警电缆绝缘故障,对电力系统安全经济运行具有重要意义。局部放电及水树是XLPE电缆绝缘劣化的重要原因,监测并定位电缆局部放电是电缆状态运维的重要手段,也是研究热点之一。由于局部放电脉冲信号沿电缆传输时,不仅自身会发生严重的衰减畸变,而且还会受到周围信号的干扰,在线检测困难。已有研究表明,电缆中的局放信号是一种具有混沌性质的信号,而混沌信号具有较强的抗干扰能力,局放时间序列的混沌特征参量不易受到电磁干扰的影响。本文在现有电缆局部放电机理及绝缘老化诊断研究的基础上,以混沌时间序列分析方法为基础,对XLPE电缆的局放定位与绝缘老化诊断方法进行了深入研究。主要工作有:(1)研究了局部放电信号混沌特征参量的计算方法,通过对三种时间延迟与嵌入维计算方法的对比分析,及Matlab仿真计算,发现C-C算法更适合局放信号进行时间延迟与嵌入维的计算。(2)采用小波去噪方法来对实际局放信号中的噪声信号进行去噪处理,并对去噪前后局放信号的混沌特征参量进行对比分析,发现去噪前后局放混沌特征参量有了比较明显的改变。计算结果表明:噪声信号对局放混沌特征参量计算有较大的影响,为了准确的得到真实局放信号的混沌特征量,对初始含噪局放信号进行小波去噪处理是十分有必要的。(3)搭建了XLPE电缆局放传输的Matlab-Simulink仿真模型,该模型综合考虑了导体集肤效应和半导电层等因素的影响。仿真研究了局放信号沿XLPE电缆传播的衰变规律,发现随着传输距离的增加,局放信号波形逐渐畸变展宽,高频分量衰减严重,证明了XLPE电缆是具有低通滤波性的。仿真研究了局放混沌特征参量沿XLPE电缆的传播规律,认为随着传输距离的增加,最大Lyapunov指数λ会慢慢趋于稳定,基本保持不变。因此,本文采用最大Lyapunov指数λ来作为反映电缆绝缘老化状态的特征量。随着传输距离的增加,关联维数按照对数函数趋势减小,利用关联维数这种特殊的函数变化关系,提出了一种基于混沌特征量的局放定位新方法。并通过仿真实验数据进行了验证,表明了这种新的局放定位方法是一种有效可行的方法。

关键词： XLPE电缆局部放电小波去噪混沌特征参量电缆老化诊断局放定位

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局放定位技术在GIS基建试验过程的应用

中国设备工程 2023年第S02期 229-231页

作者：陈达壮张玲李佳昊彭书敬周晓康张松祁顺荣何滔国网厦门供电公司福建厦门361000 国网林芝供电公司西藏林芝860000

气体绝缘开关设备(GIS)以结构紧凑、维护量少、故障率小等优点,在电力系统中得到了广泛运用。但随着GIS设备数量逐渐增多,在现场安装后进行交接试验并测量局部放电水平,并以保证设备及电网安全稳定运行。通过介绍超声波与特高频局放检... 详细信息

气体绝缘开关设备(GIS)以结构紧凑、维护量少、故障率小等优点,在电力系统中得到了广泛运用。但随着GIS设备数量逐渐增多,在现场安装后进行交接试验并测量局部放电水平,并以保证设备及电网安全稳定运行。通过介绍超声波与特高频局放检测方法,并以实际案例分析局放定位技术在GIS基建交接试验过程中的应用。

关键词：带电检测超声波特高频局放检测局放定位

基于往返重复报文同步算法的电缆双端在线局放定位的研究

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电线电缆 2018年第5期 39-43,46页

作者：沈谢林李保杰郭建钊曾祥峰李甜国网福建省电力有限公司泉州供电公司福建泉州362000 西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室陕西西安710049

应用于电力电缆双端检测领域的卫星授时技术或网络授时技术由于多方面因素难以实现双端检测时间系统的高精度同步,因此提出了一种基于往返重复报文算法的电缆双端联合同步授时技术。通过在物理层的时间戳的标记缩小了报文处理时延,并采... 详细信息

应用于电力电缆双端检测领域的卫星授时技术或网络授时技术由于多方面因素难以实现双端检测时间系统的高精度同步,因此提出了一种基于往返重复报文算法的电缆双端联合同步授时技术。通过在物理层的时间戳的标记缩小了报文处理时延,并采用基于重复报文过程的离散分析判别算法避免了往返通讯路径不对称性的影响。利用计算得到的主从时间偏差值校正检测设备的数据采集起始时刻,实现了双端时间系统的同步,电缆局部放电定位结果的精度也因此得到了有效提升。

关键词：同步授时 IEEE 1588 在线监测局放定位电力电缆

基于局放定位的变压器铁芯多点接地故障诊断分析

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电工电气 2022年第1期 36-41页

作者：邱炜高竣刘鑫刘彦琴杨红权周波郭超程鹏林岑国网四川省电力公司成都供电公司四川成都610041

针对某110 kV主变在运行中发现绝缘油中乙炔及总烃含量超标的问题,通过特高频、超声波等带电检测手段对主变内部缺陷进行分析和定位,并采用基于特高频局放信号的平分面法精确找到了放电缺陷的位置,通过对主变吊罩发现铁芯存在间歇性多... 详细信息

针对某110 kV主变在运行中发现绝缘油中乙炔及总烃含量超标的问题,通过特高频、超声波等带电检测手段对主变内部缺陷进行分析和定位,并采用基于特高频局放信号的平分面法精确找到了放电缺陷的位置,通过对主变吊罩发现铁芯存在间歇性多点接地,成功验证了局放定位的准确性,经过分析放电原因及过程,给出了处理此类问题的应对建议。

关键词：主变局放定位铁芯多点接地油色谱

基于二代小波变换的相关时延局放定位方法研究

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电工技术（下半月） 2016年第6期 128-128,132页

作者：万英杰刘辉湖北工业大学电气与电子工程学院湖北武汉430070

基于提升方案的二代小波变换是空间域上基于过程的双正交变换,可以有效地对局部放电信号进行分解与重构,从而滤除噪声便于提取局部放电信号。通过将改进的二代小波变换与自相关时延估计法进行结合来对局部放电点进行定位,可以有效地克... 详细信息

基于提升方案的二代小波变换是空间域上基于过程的双正交变换,可以有效地对局部放电信号进行分解与重构,从而滤除噪声便于提取局部放电信号。通过将改进的二代小波变换与自相关时延估计法进行结合来对局部放电点进行定位,可以有效地克服自相关时延估计的缺点。仿真结果证明,使用自相关时延估计法来对二代小波变换后的局部放电信号进行定位分析可以显著提高定位的精度。

关键词：二代小波去噪相关时延估计局放定位

超高频与超声检测法在GIS设备现场局放定位中的应用研究

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电器与能效管理技术 2015年第22期 31-35页

作者：董玉玺解德英李渊曾力刘潇广东电网有限责任公司惠州供电局广东惠州516001 广东省惠州市惠阳区住房和城乡规划建设局广东惠州516211 大同大学山西大同037009

基于超高频局放在线监测系统中220 k V变电站110 k V I母多数耦合器监测到四个象限都出现幅值较大并且连续的局放现象,采用时间差分析法进行超高频局放定位,采用超声局放法对该开关上端进行检测确认,将该间隔由热备用转冷备用后,局放信... 详细信息

基于超高频局放在线监测系统中220 k V变电站110 k V I母多数耦合器监测到四个象限都出现幅值较大并且连续的局放现象,采用时间差分析法进行超高频局放定位,采用超声局放法对该开关上端进行检测确认,将该间隔由热备用转冷备用后,局放信号消失,得到进一步验证。现场局放定位技术对GIS设备现场运行与维护有一定的指导意义。

关键词： GIS 在线监测系统超高频超声局放定位

基于混沌特征量的电缆局放定位与绝缘老化诊断的研究

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技术与市场 2017年第4期24卷 93-93,95页

作者：陈冬良广西电网有限责任公司来宾供电局广西来宾546100

局部放电及水树是交联聚乙烯(XLPE)电缆绝缘劣化的重要原因,监测并定位电缆局部放电是电缆状态运维的重要手段。在对XLPE电缆局部放电产生的机理以及电缆老化诊断方法进行初步研究的基础之上,结合混沌动力学理论,利用局放混沌特征参量来... 详细信息

局部放电及水树是交联聚乙烯(XLPE)电缆绝缘劣化的重要原因,监测并定位电缆局部放电是电缆状态运维的重要手段。在对XLPE电缆局部放电产生的机理以及电缆老化诊断方法进行初步研究的基础之上,结合混沌动力学理论,利用局放混沌特征参量来对XLPE电缆远距离绝缘老化诊断与局放定位的新方法进行研究和探讨,并通过仿真实验数据进行验证,表明这种新的局放定位方法是一种有效可行的方法。

关键词： XLPE电缆混沌特征电缆老化诊断局放定位

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电力电缆局放定位中波速确定方法研究

电气自动化 2012年第2期34卷 91-93页

作者：孙永杰马宏忠河海大学能源与电气学院江苏南京211100

由于电缆中局放脉冲传播速度很快,对电缆局放定位误差影响很大。由于电缆参数不同导致其中局放脉冲的传播速度有所差别。波速微小的差别会使定位结果偏差较大。针对不同电缆,局放定位应该采用基于实验确定的波速。在分析了广泛应用的交... 详细信息

由于电缆中局放脉冲传播速度很快,对电缆局放定位误差影响很大。由于电缆参数不同导致其中局放脉冲的传播速度有所差别。波速微小的差别会使定位结果偏差较大。针对不同电缆,局放定位应该采用基于实验确定的波速。在分析了广泛应用的交联聚乙烯(XLPE)绝缘电缆中局放脉冲传播特性后,提出了电缆局放定位中波速确定方法。基于实验数据拟合,得到局放脉冲在电缆中的传播时间与电缆长度的表达式,为局放点精确定位打下基础。

关键词：电缆局放定位波速数据拟合

一种基于LabVIEW的振荡波局放定位系统研究

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信息通信 2018年第9期31卷 48-49页

作者：詹威鹏罗智奕吴彦志陈腾彪胡力广陈显成健深圳供电局有限公司广东深圳518010

文章介绍了一种基于LabVIEW实现数据采集、处理与存储的振荡波局放定位系统。通过实验证明本系统具有稳定性强、研发周期短、实用性强等特点,为电力电缆局放诊断提供了一种方法。

关键词： LabVIEW 电力电缆局放定位数据采集