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基于双电阻辨识方法的感应电机暂态温度计算

中国电机工程学报 2018年第6期38卷 1865-1872页

作者：张超羽王立国哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院

感应电机的状态监测是其稳定可靠运行的关键,电机的运行温度是其一项重要的指标。为了评估感应电机的运行温度,提出一种基于双电阻辨识方法的感应电机暂态温度计算方法。首先,利用基于转子磁链的模型参考自适应对当前时刻电阻阻值进行... 详细信息

感应电机的状态监测是其稳定可靠运行的关键,电机的运行温度是其一项重要的指标。为了评估感应电机的运行温度,提出一种基于双电阻辨识方法的感应电机暂态温度计算方法。首先,利用基于转子磁链的模型参考自适应对当前时刻电阻阻值进行修正。进而基于上述参数可以得到电机损耗,用于计算感应电机暂态温度。在此基础上,根据金属电阻与温度的近似线性关系,得到未修正的暂态电阻阻值。重复上述计算,可以实现对电机定转子侧温度的观测,理论分析与实验结果验证了所提方法的可行性与有效性。

关键词：暂态温度感应电机参数辨识电机损耗

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外皮温度监测的单芯电缆暂态温度计算与试验

高电压技术 2009年第9期35卷 2138-2143页

作者：牛海清周鑫王晓兵张尧汤毅樊友兵赵健康华南理工大学电力学院广州510640 广东电网公司广州供电局广州510620 国网电力科学研究院武汉430074

导体温度是反映电缆运行状态的关键因素,因而有必要实现对它的监控。实际中对运行电缆导体温度的直接测量难以实现,工程中常采用计算的方式来获取,而复杂多变的电缆外部因素使得对导体温度的精确计算也非常困难。为此,在电缆外皮温度监... 详细信息

导体温度是反映电缆运行状态的关键因素,因而有必要实现对它的监控。实际中对运行电缆导体温度的直接测量难以实现,工程中常采用计算的方式来获取,而复杂多变的电缆外部因素使得对导体温度的精确计算也非常困难。为此,在电缆外皮温度监测的基础上,建立了单芯电缆暂态热路的数学模型;分别推导出只考虑电流变化和只考虑表皮温度变化两种情况下的暂态温升递推公式,进而推导出单芯电缆暂态温度的完整叠加公式;并采用经典4阶Runge-Kutta法求解微分方程组计算电缆本体温度。同时编制了电缆暂态计算软件,可根据电缆外皮温度的监测,计算电缆导体和金属护套暂态温度。为验证暂态模型和软件编制的正确性,在试验现场进行了单芯电缆暂态温升试验,并将计算结果与试验测得的温度数据进行了对比验证。结果表明,基于电缆外皮温度监测的单芯电缆暂态温度计算具有较高的精度,可用于单芯电缆实际运行中的温度控制、电缆状态监测及其故障预警等方面。

关键词：单芯电缆暂态热路模型外皮温度监测 Runge-Kutta法暂态温度计算试验

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基于多特征量的XLPE电缆缺陷识别研究

基于多特征量的XLPE电缆缺陷识别研究

作者：宋欣重庆理工大学

学位级别：硕士

随着国家现代化发展,城市电力系统采用大量的地下电缆作为输配电骨架。交联聚乙烯(Cross Linked Polyethene,XLPE)电缆由于良好稳定性而作为地下电缆的主要类型。然而,XLPE电缆在制造、安装、运行的过程中会受到生产工艺、外力破坏、运... 详细信息

随着国家现代化发展,城市电力系统采用大量的地下电缆作为输配电骨架。交联聚乙烯(Cross Linked Polyethene,XLPE)电缆由于良好稳定性而作为地下电缆的主要类型。然而,XLPE电缆在制造、安装、运行的过程中会受到生产工艺、外力破坏、运行环境的影响,致使电缆出现局部缺陷。在缺陷早期,电缆本体无明显变化,但随着电缆长期高负荷运行会加剧其绝缘老化,从而造成电缆绝缘的二次破坏,产生严重的电力事故,因此对于电缆缺陷识别具有重要的研究意义。针对传统电缆缺陷的识别基于一种信号源来做分析处理,其容易受到运行环境的影响,导致分类器的鲁棒性与准确性的降低。本文在基于温度信号的基础上,引入电缆金属屏蔽层的接地电流信号,通过D-S信息融合技术对电缆缺陷进行识别,主要研究工作如下:(1)电缆缺陷会导致其温度场发生畸变,本文通过COMSOL仿真软件建立10k V电缆1:1物理模型,制造三种电缆常见缺陷并对电缆缺陷模型进行电磁-热耦合温度场分析,研究缺陷电缆暂态温度模型。分析不同负荷电流对电缆温度的影响,不同敷设环境对缺陷电缆温度的影响,研究发现,在相同工作环境下金属尖端缺陷对线芯温度的影响大于气隙缺陷与划痕缺陷,三种电缆缺陷最大载流量(线芯温度90℃时)不同。当电缆高负荷时,金属尖端缺陷比起其他缺陷温度温升更快,最后通过红外测温技术验证模型的有效性。(2)通过ATP-EMTP仿真电缆金属屏蔽层接地电流,得到电缆故障接地电流峰值变化为10m A以内,以此为依据研究并开发小电流检测装置,并通过实验测试其采集电流频率范围为0～1k Hz。最后基于电流脉冲原理设计缺陷电缆金属屏蔽层接地电流实验采集电路,采集三类缺陷数据各一百组,并通过FFT变换计算各类缺陷的电流谐波变化,发现电缆无缺陷时3、9、13次谐波最明显,当电缆出现缺陷时,其余次谐波含有率也发生相应改变。(3)为提高缺陷电缆分类识别的准确率,分别使用支持向量机(Support Vector machines,SVM)与(Long Short-term Memory Networks,LSTM)对单一信号源(温度、接地电流)进行识别,其准确率分别为83.75%与92.4%,最后基于D-S证据理论的多特征量融合识别技术,实现了温度特征与接地电流THD特征的多维信息融合,其融合后的分类准确率为94.375%,通过融合温度与接地电流多特征量,显著的提高了缺陷电缆的识别精度。

关键词：电缆缺陷有限元仿真多特征识别接地电流暂态温度

基于集总RC热网络方法的干式套管暂态温度计算方法研究与应用

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通信电源技术 2018年第10期35卷 4-5页

作者：陈昱张宁李惠专何炳峰广东电网有限责任公司中山供电局试验研究所广东中山528400

干式套管广泛应用于各类变压器中,需通过在线监测和停电试验获取套管的状态,确保安稳运行。在线监测和试验数据均会受套管本身温度影响,而干式套管无测温装置。因此,针对套管温度分布问题,基于集总RC热网络方法,提出了一种干式套管暂态... 详细信息

干式套管广泛应用于各类变压器中,需通过在线监测和停电试验获取套管的状态,确保安稳运行。在线监测和试验数据均会受套管本身温度影响,而干式套管无测温装置。因此,针对套管温度分布问题,基于集总RC热网络方法,提出了一种干式套管暂态温度计算方法,为干式套管现场试验和在线监测数据提供必要的环境参数,并以此作为套管介损和绝缘电阻数据的折算依据,为获取套管真实状态数据提供有效参考,提高对干式套管运行和绝缘状态的管控效果。

关键词：干式套管集总RC热网络暂态温度

基于温度计算的肘型电缆接头压接状态评估方法

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工业仪表与自动化装置 2024年第4期 75-80页

作者：马海涛牛海清黄世杰范华翁利国华南理工大学电力学院广东广州510641 浙江中新电力工程建设有限公司浙江杭州311201

附件是电缆线路的薄弱环节,温度是反映电缆运行状态的重要参数,研究环网柜中肘型电缆接头运行温度具有重要意义。建立柜内肘型接头三维暂态磁热流耦合场数学模型,基于阶跃电流温升试验验证了模型的正确性;仿真研究了夏季严酷场景肘型接... 详细信息

附件是电缆线路的薄弱环节,温度是反映电缆运行状态的重要参数,研究环网柜中肘型电缆接头运行温度具有重要意义。建立柜内肘型接头三维暂态磁热流耦合场数学模型,基于阶跃电流温升试验验证了模型的正确性;仿真研究了夏季严酷场景肘型接头多物理场及其温度时空分布,研究了肘型接头外皮温度和温差的影响因素。结果表明,肘型接头外皮温差受环境温度和负荷曲线形状的影响较小,与负荷电流峰值近似呈二次关系,与压接电阻比率基本呈线性单增关系,因而可以作为识别肘型接头压接状况的参数。最后提出基于接头外皮温差的肘型接头压接状态评估方法,对接头温度监测和故障预警有重要的参考价值。

关键词：肘型电缆接头压接状态评估多物理场仿真暂态温度温升试验

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电力电缆暂态导体温度计算及过负荷能力预测

黑龙江电力 2015年第4期37卷 299-303页

作者：刘同同陈江源张航吴文克敖明东北电力大学电气工程学院吉林吉林132012 吉林省电力有限公司电力科学研究院长春130021

为解决无法直接测量导体温度的问题,在电缆内置光纤温度监测的基础上,建立了单芯电缆暂态热路模型,同时编制了由光纤温度推算导体温度的计算程序,并根据实时负荷和光纤的温度计算导体温度。在实验室对单芯电力电缆进行了恒定负荷和周期... 详细信息

为解决无法直接测量导体温度的问题,在电缆内置光纤温度监测的基础上,建立了单芯电缆暂态热路模型,同时编制了由光纤温度推算导体温度的计算程序,并根据实时负荷和光纤的温度计算导体温度。在实验室对单芯电力电缆进行了恒定负荷和周期负荷的暂态温升试验,结果表明,基于实时负荷电流和电缆光纤温度推算电缆导体温度具有较高的精度,同时,基于光纤温度和实时负荷对电缆进行过负荷能力预测,可满足工程需要。

关键词：单芯电缆暂态热路模型光纤温度监测暂态温度试验

基于暂态热流耦合仿真的沟内密集堆积配电电缆群载流能力预测及新增负荷优化配置

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高电压技术 2023年第12期49卷 5002-5010页

作者：范华翁利国平伟军练德强李小潇牛海清浙江中新电力工程建设有限公司杭州311201 国网浙江杭州市萧山区供电公司杭州311201 华南理工大学电力学院广州510641

配电电缆在电缆沟内堆积现象普遍存在,会加剧各回路间的热影响,降低电缆群的载流能力。针对某站出线电缆沟的实际情况,建立沟内密集堆积电缆群的热流耦合仿真模型,并实验验证了模型计算的准确性;加载负荷电流曲线开展沟内电缆群的暂态... 详细信息

配电电缆在电缆沟内堆积现象普遍存在,会加剧各回路间的热影响,降低电缆群的载流能力。针对某站出线电缆沟的实际情况,建立沟内密集堆积电缆群的热流耦合仿真模型,并实验验证了模型计算的准确性;加载负荷电流曲线开展沟内电缆群的暂态热流耦合仿真计算,研究了电缆群的当前运行状态;采用COSMOLwith MATLAB联合仿真及差分进化算法,对空载、重载和断面电缆群的载流能力进行预测,并对给定新增负荷在轻载线路和全电缆进行优化配置。结果表明,在其他条件不变的情况下,电缆位置及其周围电缆负荷情况影响其散热进而影响其载流量,预测的4条空载线路的最大和最小载流量相差约8.8%;电缆的初始负荷越重、温度越高,预测载流量的负荷增加系数越小;利用暂态热流耦合仿真结合差分进化算法可最大化电缆群的载流能力,可使新增负荷分布更为合理并降低电缆群温度。

关键词：沟内电缆群暂态温度载流能力负荷配置差分进化法

阶跃电流作用下电缆中间接头温度测量技术的试验研究

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高电压技术 2013年第5期39卷 1156-1162页

作者：常文治韩筱慧李成榕葛振东华北电力大学能源电力系统国家重点实验室北京102206 嘉兴供电公司嘉兴314000

电缆中间接头温度与运行状态密切相关,测量该温度可以为电缆状态检修及动态增容提供依据。为此,在10kV电缆中间接头冷缩预制件表面、保护铜壳、本体铜屏蔽层、线芯等典型测量点安装温度传感器,对比分析不同形式阶跃电流作用下各测量点... 详细信息

电缆中间接头温度与运行状态密切相关,测量该温度可以为电缆状态检修及动态增容提供依据。为此,在10kV电缆中间接头冷缩预制件表面、保护铜壳、本体铜屏蔽层、线芯等典型测量点安装温度传感器,对比分析不同形式阶跃电流作用下各测量点温度响应曲线与电流之间的关系。研究结果表明,冷缩预制件表面温度受环境温度影响小,暂态电流作用下与线芯温度变化的延时较小,适合作为中间接头的温度测量点。以冷缩预制件表面温度测量值为原始数据,使用ANSYS软件构建中间接头的温度场仿真模型,在校正模型不确定参量的基础上计算线芯的稳态温度,计算值与实测值之间的计算相对误差最大值为3.9%;基于BP神经网络算法,以冷缩预制件表面温度测量值作为输入量预测线芯温度,计算值与实测值之间的计算绝对误差最大值为3.3°C,满足工程应用的要求。

关键词：中间接头阶跃电流温度测量传感器稳态温度暂态温度

基于分布式光纤测温的电力电缆周期负荷下导体温度计算

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黑龙江电力 2017年第1期39卷 88-91页

作者：于力马跃刘同同东北电力大学电气工程学院吉林吉林132012 国网安徽省电力公司安徽蚌埠233000

为精确、实时地对电缆的导体温度进行监测,对于含有内置光纤的电力电缆,根据某时刻光纤的温度和实时负荷推算出导体的温度。根据热时间常数的概念推导恒定负荷条件下的导体温升表达式,进一步推导周期负荷即电流上升和电流下降时的导体... 详细信息

为精确、实时地对电缆的导体温度进行监测,对于含有内置光纤的电力电缆,根据某时刻光纤的温度和实时负荷推算出导体的温度。根据热时间常数的概念推导恒定负荷条件下的导体温升表达式,进一步推导周期负荷即电流上升和电流下降时的导体温升表达式。通过试验对比表明:以某时刻光纤的温度和实时负荷的方法来推算导体的温度具有较高的精度,满足工程应用要求。

关键词：光纤监测实时负荷周期负荷暂态温度试验