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关键词： 电力电缆   物联网技术   智能预警技术  

摘要： 在城市化进程中,地下电力电缆于输配电系统的占比逐渐提高,但其面临的外力破坏风险也日益凸显,故亟需开展电力电缆防破坏智能预警技术的研究。基于物联网及相关预警技术的研究现状,提出一种融合物联网与传感技术的智能预警系统。该系统借助数据分析与智能算法实现外力破坏行为的精准识别与定位,并依托地理信息系统(GIS)及移动终端,完成监测数据与告警信息的可视化展示及实时推送。测试结果表明,该系统具有低成本、低功耗、高效率及高稳定性等特性,可实时监测电缆周边环境动态并同步传输数据。文末阐述该技术的发展前景,并提出推动其实施的具体措施。

关键词： 时域反射法   电力电缆   故障定位   故障测距   PSCAD仿真  

摘要： 电力电缆故障定位是电力系统运行维护中的关键问题之一,准确定位电缆故障位置可以减少电缆损坏的影响,提高维护效率。本文探讨了时域反射法(TDR)在电力电缆故障定位中的应用,介绍了TDR的工作原理和在电力电缆中的具体实现步骤。通过在PSCAD仿真平台上的电缆故障模拟,验证了TDR在开路故障的测距效果。本文总结了TDR方法的优缺点,并提出其在复杂电力系统中的实际应用前景。

关键词： 高压电力电缆   行波传播特性   相模变换   频率特性   传播路径  

摘要： 了解并掌握高压电缆行波传播特性是电缆故障定位的前提,而现有的关于行波传播特性的研究主要针对的是架空线路,其结论不能直接应用在电缆线路中。为了准确描述行波传播特性,提出暂态信号时域解耦矩阵的计算方法,提取能够反映行波传播特性的模量参数。首先,通过求解电缆线路在不同频率下的相模变换解耦矩阵,计算各个频点下的模量参数的大小;其次,从模量参数的频率特性和模量传输路径2个角度分析电缆行波传播特性;再次,从模量性质变化和模量参数的计算误差两方面评估采用固定频率下的相模变换带来的影响;最后,在PSCAD/EMTDC中建立高压电力电缆的频变参数模型并进行故障仿真。故障电流行波的实验分析结果表明:在100 kHz和200 kHz的相模变换频率下,各模量的波形特征符合行波传播规律,并且线模分量波速误差不超过1.8%,地模分量波速误差不超过6%,验证了行波传播特性分析的正确性。通过系统阐述高压电力电缆行波的传播特性,为实现电缆线路精确故障定位提供了理论基础。

关键词： 电缆绝缘老化   超低频介质损耗   局部放电检测   振荡波测试   绝缘状态  

摘要： 电力电缆作为城市配电网络与工业供电的重要设备,其绝缘性能直接关系到电力系统的安全稳定运行,面对电缆绝缘老化与局部放电等导致的故障风险,传统绝缘电阻测试技术在评估精度与定位能力方面存在局限性,本文深入研究了超低频介质损耗测试与振荡波局部放电检测技术的原理与特点,提出了基于两种方法协同的改进型测试方案。通过理论分析与实验验证,阐明了超低频测试在评估绝缘整体老化特性方面的优势,以及振荡波检测在定位局部缺陷方面的特长,在此基础上,构建了完整的绝缘状态评估指标体系,制定了科学的检测质量控制措施,为电力电缆绝缘状态的准确评估与预防性维护提供了有效途径。

关键词： 聚丙烯绝缘   电力电缆   挤出工艺   微观结构   电气性能  

摘要： 热塑性聚丙烯绝缘电-热性能优异，在应用于电力电缆中具有显著的经济、环保优势，引起了广泛关注。聚丙烯绝缘电缆的可靠性不仅取决于电缆绝缘料本身的性能，还很大程度受挤出成型过程的影响。针对乙烯共聚改性聚丙烯绝缘挤出成型前后的结构和性能变化问题，本文基于多层次结构的测试表征，分析了多相聚丙烯在挤出成型前后的绝缘相态结构演变和对电气性能的影响。结果表明，多相聚丙烯绝缘对挤出成型工艺非常敏感，微观结构不一致是导致聚丙烯电缆绝缘性能下降的重要因素，挤出成缆后聚丙烯的分子链发生断裂，结晶能力下降，分散相的形状变得不规则且尺寸增加，使得分散相内的核壳结构发生了重组。微观结构变化引起绝缘陷阱能级和密度下降，导致高温高场下的聚丙烯绝缘性能显著降低。该结果可以为多组分聚丙烯电缆料挤出加工工艺参数优化提供指导。

关键词： 电力电缆   外界扰动   光纤传感   状态监测   故障识别  

摘要： 随着复杂环境运行场景比例的提高，对电力电缆状态感知提出了新要求，现有传感方法缺乏与电缆本体的有效集成。本文设计一种集成内置传感光纤的110 kV电力电缆，将光纤结合电力电缆结构特性进行集成化设计，提出一种基于内置光纤的110 kV电力电缆外界扰动检测方法。本文制备了110 kV内置光纤电力电缆，研究光纤布置位置和光纤外护材料种类对电缆性能的影响，所制备的电缆局部放电试验结果为2.68 pC，耐压试验时长满30 min未击穿；模拟3种电力电缆运行工况，获取了外界扰动源距离与系统检测幅值间的关联关系；构建基于蜻蜓优化算法的变分模态分解(variational mode decomposition， VMD)自适应寻优方法，对模态分解数和惩罚因子进行寻优，重构后的信号噪声明显缓解，且特征峰值未发生明显偏移；最后本文基于格拉姆角场和递归图挖掘并融合时域信号的特征信息，采用融合注意力机制的ResNeXt网络识别外界扰动事件。结果表明：所设计的内置光纤110 kV电力电缆满足相关电气性能要求，可准确识别外界扰动事件，宏平均F1分数为0.99。所提方法为运行电力电缆外界扰动检测提供了一种新思路。

关键词： 绝缘缺陷检测   电力电缆阻抗谱   积分变换分析   分布参数模型  

摘要： 在电力电缆绝缘缺陷检测工作中,绝缘缺陷的准确定位和程度评估对计划性检修工作的实施至关重要。文中以XLPE同轴电缆为例,基于传输线分布参数模型和积分变换理论,用e^(-2γx)函数系对电力电缆阻抗谱函数进行空间域上的分解,提出了一种绝缘缺陷诊断函数。通过研究绝缘缺陷与绝缘缺陷函数的关系,针对电力电缆L/C型绝缘缺陷的定位和程度评估,提出了一种绝缘缺陷检测方法。通过仿真算例验证了该检测方法的可行性,并通过仿真结果分析了其缺陷定位和程度评估的准确性。

关键词： 电力电缆   交联聚乙烯   LupotechT管式法   介电性能  

摘要： 截至2023年,中国石油天然气股份有限公司兰州石化分公司20万吨高压聚乙烯装置,已累计生产34批次约1万吨电缆绝缘交联聚乙烯基料CL2120P产品,该聚乙烯牌号作为在Basell公司LupotechT高压管式法工艺上生产的独具特色的电工级介电产品,广泛应用于下游各类电缆的直接制造,或绝缘树脂材料的改性等。产品凭借良好的力学性能、电热性能、可交联性,能够完全满足35kV以下中低压电缆和部分110kV高压电缆绝缘层使用,其核心性能参数为:熔体流动速率(190℃/2.16kg)2~2.4g/10min,拉伸断裂应力≥11MPa,拉伸断裂应变≥80%,维卡软化温度≥83℃,密度0.918~0.922g/cm^(3)、介电常数(1MHz)≤2.28、介电损耗角正切(1MHz)≤0.00017。

关键词： 电力电缆   故障诊断与定位系统   系统设计   EEMD融合方法  

摘要： 为提高电力电缆故障诊断与故障定位工作效率与水平,本研究以某企业的电缆系统为例,对电力电缆故障诊断与定位系统设计与应用相关内容进行研究。首先,确定电力电缆故障诊断与定位系统的总体设计,随后对应用层面的设计进行分析,最后对系统应用测试。经过研究得出结论:基于集合经验模态分解(EEMD)融合方法的电力电缆故障诊断与定位系统在实际应用中解决了现有系统的效率低下、耗时多的问题,能够有效保证企业电力电缆系统的精准监测,进而维持电力系统安全稳定运行。

关键词： 电力电缆   电路电阻   电磁场调整   节能降耗  

摘要： 为降低电缆能耗,文中对电力输配电电缆节能降耗技术展开研究。首先采用Morga方法计算电缆电阻增量和交流电阻;然后通过Maxwell方程组分析电缆电磁场变化的规律,应用虚功法获得电缆在运行过程中的磁感应强度,最后调整电缆电磁场的交流电阻,完成电缆节能降耗。通过实验测试证明,应用文中提出的电缆节能降耗技术后,在最大电流为850A情况下,其磁感应强度仅为39.45mT,最大功率损耗值和电缆损耗为100W与6.8W,磁感应强度较低,并且能有效降低功率损耗和电缆自身损耗,具有较好的节能降耗效果。