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关键词： 内热源   高压电力电缆   着火时间   截面积   表面温度  

摘要： 为探究高压电力电缆因过载或短路且线芯发热影响下的着火机制,使用加热棒模拟电缆内部故障热源,并开展电缆着火试验,分析内热源功率及电缆线芯截面积对电缆温升、着火时间等着火关键参数的影响,发现电缆从被加热至着火到燃烧的全过程可分为初期加热、热解气体逸出、着火、燃烧及熄灭4个阶段。结果表明:绝缘层熔融物的滴落会导致火焰形态发生变化,电缆各结构层表面温度的升温速率随内热源功率的增加及与内热源表面距离的减小而增大,功率的增加弱化了电缆线芯截面积对各层升温速率的影响;电缆的着火时间与内热源功率呈线性递减的关系。

关键词： 电力电缆   故障原因   故障诊断   防范对策   可靠性  

摘要： 电力电缆作为现代电力传输系统的关键组成部分，其可靠性对于保障社会经济活动的连续性和安全性至关重要。但电力电缆在实际应用中经常出现故障，不仅会导致电力供应中断，还可能引发严重的安全事故。为加强电力电缆的安全管理和维护：本文首先阐述了电力电缆的基本结构和工作原理；其次，系统地分类和分析机械损伤、电气故障等电力电缆故障的类型及其成因；之后，深入研究了电力电缆故障的诊断技术，包括传统的诊断方法和现代的高科技手段；最后，本文提出了针对故障原因和诊断结果的电力电缆故障防范对策，以提高电力系统的稳定性和安全性。

关键词： 电力电缆   绝缘缺陷诊断   泄漏电流   频谱特征  

摘要： 电缆作为输配电设备中重要的组成部分，其安全稳定运行对整个系统的可靠性和稳定性有极大的影响，实现及时准确地检出电缆绝缘缺陷，并对电缆绝缘状态进行评估对电力系统的稳定运行具有重要意义。泄漏电流中蕴含丰富的绝缘信息且满足现场带电检测的需求，是极具前景的可实现在线监测与诊断的检测手段。为此，本文开展了基于泄漏电流频谱特征的XLPE电缆绝缘缺陷诊断技术研究，提取了典型绝缘缺陷的泄漏电流频谱特征，并对其频谱特征演化规律的物理机理进行了分析;在此基础上，提出了一种基于泄漏电流频谱特征的电缆绝缘缺陷诊断与识别方法。论文涵盖的创新性成果如下:　　（1）制作了电缆热老化、终端接头破损进水、高压导体金属尖刺、外半导电层尖刺缺陷四种缺陷模型，并对上述的四种缺陷模型以及通过高压导体金属尖刺进一步培养而来的电树枝缺陷的泄漏电流进行了测试，通过对泄漏电流的频谱特征进行分析发现:对于不同的缺陷类型，泄漏电流中的谐波成分有着较为明显的区别;随着缺陷严重程度的加深，谐波畸变率（THD）会随之升高，谐波中频次较高的分量占比也会增加;THD和各次谐波贡献率（Hn）与缺陷种类以及严重程度之间存在明确的相关关系。初步确定了以泄漏电流2-7次谐波贡献率以及THD为基础作为缺陷类型识别以及严重程度诊断的参数，为利用泄漏电流频谱特征对电缆绝缘缺陷进行诊断提供了数据支撑。　　（2）建立了基于跳跃电导理论的XLPE电缆热老化泄漏电流仿真模型和基于双极性载流子模型的XLPE电缆高压导体尖刺缺陷泄漏电流仿真模型，通过实测与仿真结果的对比分析，为上述两种缺陷在不同严重程度下泄漏电流中谐波分量的形成以及THD与Hn的演化规律提供了机理上的解释。建立了 XLPE电缆电树枝缺陷电场分布仿真模型，对电树枝不同发展阶段的电场分布情况进行仿真分析，结合对尖刺缺陷泄漏电流频谱特征形成机理研究的结论，定性地解释了电树枝缺陷在发展过程中泄漏电流谐波分量形成和频谱特征演化规律的机理。针对泄漏电流频谱特征形成机理的研究为利用泄漏电流频谱特征对电缆绝缘缺陷进行诊断提供了理论支撑。　　（3）针对于缺陷类型识别与严重程度诊断两者对特征参量差异化的需求，提出了分层识别诊断的策略。确定了将THD与Hn作为缺陷类型识别的特征参量;将基于方差对计算维度m优选后的信息熵、基于皮尔逊相关系数ρ优选后的Hn、THD作为缺陷严重程度诊断的特征参量。分别构建了缺陷类型识别神经网络模型和针对于不同缺陷的严重程度诊断神经网络模型，并对分层式识别诊断方法的整体性能进行了测试。测试结果表明，对于不同种类、不同严重程度缺陷的识别诊断准确率均达到了 90％以上，整体上的平均识别诊断准确率达到了 95.8％。

关键词： 10kV电力电缆   施工   故障   防范措施  

摘要： 在10kV电力电缆施工过程中，因为各种原因，导致一些故障出现，例如在施工过程中电缆质量问题、由于空气中水分含量大和不良天气原因导致绝缘体腐蚀、施工不规范导致的各种安全隐患问题等。这些故障问题会影响电力电缆的质量，导致工程建设项目的核心作用无法有效发挥。对此，相关部门需要针对10kV电力电缆施工中常见的故障进行分析研究，从而采取有效的防范措施，以保证工程项目的高质量、可持续发展。本文也将针对当前10kV电力电缆施工中常见的故障和防范措施进行分析。

关键词： 故障诊断   故障定位   DRSN算法   行波测距   EEMD  

摘要： 电网框架调整和城市规范化建设要求使得城市供电电缆化趋势日益显著。高速电缆化进程背后是多样化的电缆敷设形式和多元化的城市电网结构,为切实保障电缆供电可靠性和降低停电事件给社会生产与居民生活造成的损失,研究如何实现对电力电缆故障的快速定位具有重要的意义。本文主要研究内容如下: 针对上述问题,结合电力电缆故障特性及现场需求,本文以监测分析电缆护层电流信号深度时序特征为基础,融合接头处温度及相关环境参数作为辅助信号,并应用信号特征分析、数据驱动和边缘计算等技术对电力电缆故障诊断与定位方法进行研究。同时设计了电力电缆故障诊断与定位系统,该系统包括服务层、边缘层、异构融合网关以及交互层。针对电缆电流信号复杂多变、噪声干扰大等问题,首先利用谱减法、小波阈值降噪及自适应抵消降噪法三种降噪法进行对比实验,选用自适应噪声抵消降噪作为本文电缆电流信号降噪算法。接着利用EEMD对降噪后的电流信号分解,通过相关系数筛选出符合要求的IMF分量,最终输入基于DRSN-GRU-Attention的电缆故障诊断模型。电缆故障诊断模型主要分为输入层、DRSN层、GRU层、Attention层和输出层。经过预处理的电流数据作为输入,通过DRSN层提取特征,GRU层与Attention层从DRSN输出特征中学习电力电缆故障变化规律实现故障诊断功能,最终输出层输出得到电力电缆运行状态结果。 在电缆故障性质检测完成之后,对故障距离进行初步定位至关重要。为此,本文采用基于故障行波时域暂态特征的测距方法实现电力电缆故障定位功能。采用频带提取的方法,实现故障暂态行波的重构,解决了电缆波阻抗不连续造成的行波折反射复杂问题,并通过Matlab仿真结果验证,该算法在不同的故障距离、故障电阻和故障类型下均表现出良好性能。 将本文研究成果应用在淮南矿业集团丁集煤矿配电室高压电缆并进行测试,现场应用表明,本系统实现了电力电缆故障的精准监测,达到了预期设计目标,保障了电力系统安全稳定运行,为煤矿安全生产提供了保障,具有一定的理论意义和工程应用价值。 图[61]表[14]参[82]

关键词： 电力电缆系统   智能化   传感技术  

摘要： 电力电缆系统作为电力输配的重要组成部分，其性能直接影响电力系统的整体运行效率和安全性。传统电力电缆系统存在维护成本高、故障难以预测等问题，亟需通过智能化技术进行改造和升级。智能电缆系统可以通过传感技术、信息技术、自动化技术的集成应用，实现对电缆状态的实时监测和智能化管理，从而提高电力系统的整体运行效率和安全性。基于此，本文重点论述了智能电缆系统的组成、工作原理、研发过程以及应用实践，包括状态监测、故障诊断、寿命预测和运行优化等关键功能，展示了其在电力输配电系统中的实际应用价值和效果，以期为电力行业提供一种可靠且经济的解决方案。

关键词： 330kV架空线-电缆混联线路   ATP-EMTP   绕击过电压   反击过电压   多重雷击  

摘要： 目前随着城市建设的高速发展,长距离超高压架空线-电缆的混合输电形式已经成为必然走向。由于超高压输电线路较长因此非常容易遭受雷击,当雷电击中线路时会在线路上引发雷击过电压,尤其是在电缆线路接入系统之后,这一问题相较于架空线路更加显著和复杂。此外雷击事件中约80%的落雷为多重雷击且放电过程通常不会仅集中于一个点。因此,研究330kV架空线-电缆混联输电线路的多重雷击过电压问题具有重要的理论意义。 本文应用ATP-EMTP电磁暂态仿真软件搭建了 330kV架空线-电缆混联输电线路仿真模型,对输电线路遭受多重雷击引起的过电压进行了仿真。计算了多重雷击330 kV架空线-电缆混联输电线路所引起的绕击过电压和反击过电压,考虑了落雷位置、雷击距离、雷击时间间隔以及不同波形雷电流等因素对雷击过电压的影响,并采取了相应的过电压抑制措施。 研究结果表明在发生绕击时,架空线路上产生的雷击过电压幅值高达1.88MV。相同条件发生反击时,架空线路上的过电压幅值显著降低至768.4kV。电缆线路产生的过电压幅值通常低于架空线路。三种不同类型的雷电流对线路产生的过电压幅值均随着雷电流幅值的增大而升高,其中后续雷电流导致的过电压幅值增幅最大且线路的反击耐雷水平最低,仅为40.8kA。 连续绕击时架空线路上过电压幅值高达5.6MV,电缆上过电压幅值为966.4kV。连续反击时架空线路上过电压幅值可达3.46MV,电缆侧过电压幅值为525.2kV。连续绕击和连续反击时架空线路上过电压幅值分别为线路遭受首次雷击时过电压幅值的2.98倍和4.5倍。多重雷击下线路上的过电压持续时间明显增多,过电压波形振荡频率更高且过电压上升时间也更快。多重雷击的时间间隔越短,在线路上产生的过电压幅值越高。 降低接地电阻可以有效降低线路上的反击过电压并提升其反击耐雷水平,但对绕击过电压和波形为0.25/100μs的雷电流引起的反击过电压抑制效果有限。在架空线路上合理安装避雷器可以将架空线路上多重雷击引起的绕击过电压幅值和反击过电压幅值限制在997.8kV和749.9kV,电缆线路上绕击过电压幅值和反击过电压幅值分别被限制在604.5 kV和390.4kV。 上述研究结论对330kV架空线-电缆混联输电线路的防雷建设有一定的参考价值。