教学课程资源库 更多>>

摘要： The utilization of power cables is increasing with the development of renewable energy and the maintenance replacement of old overhead power lines. Therefore, effective monitoring and accurate fault location for power cables are very important for the sake of a stable power supply. The recent technologies for power cable diagnosis and temperature monitoring system are described including their intrinsic limitations for cable health assessment. Power cable fault location methods are reviewed with two main categories: off-line and on-line data based methods. As a diagnostic and fault location approach, a new passive methodology is introduced. This methodology is based on analyzing the resonant frequencies of the transfer function between the input and output of the power cable system. The equivalent pi model is applied to the resonant frequency calculation for the selected underground power cable transmission system. The characteristics of the resonant frequencies are studied by analytical derivations and PSCAD simulations. It is found that the variation of load magnitudes and change of positive power factors (i.e., inductive loads) do not affect resonant frequencies significantly, but there is considerable movement of resonant frequencies under change of negative power factors (i.e., capacitive loads). Power cable fault conditions introduce new resonant frequencies in accordance with fault positions. Similar behaviors of the resonant frequencies are shown in a transformer (TR) connected power cable system with frequency shifts caused by the TR impedance. The resonant frequencies can be extracted by frequency analysis of power signals and the inherent noise in these signals plays a key role to measure the resonant frequencies. Window functions provide an effective tool for improving resonant frequency discernment. The frequency analysis is implemented on noise laden PSCAD simulation signals and it reveals identical resonant frequency characteristics with theoretical s

关键词： 煤矿   井下供电系统   电力电缆   绝缘参数   在线监测   叠加低频信号法  

摘要： 我国煤矿井下供电系统广泛使用电缆供电,电缆绝缘的好坏是影响电缆安全可靠运行的关键因素,煤矿井下动力电缆供电线路的可靠性在很大程度上取决于电缆的绝缘性能。由于煤矿井下的环境条件特殊,加上电缆长期经受电化学老化和局部放电的影响,容易造成电缆的绝缘老化。如不及时确定并切断绝缘老化线路,会使供电系统存在重大的安全隐患。长期以来,缺乏完善的在线检测装置,传统的测量方法需要停止电网的运行,过程繁琐误差较大,而且影响正常的生产。详细分析了目前国内外电力电缆绝缘在线检测的方法,对每一种检测方法的检测原理、现场操作方法及其优缺点进行了比较,最后选定叠加低频信号法作为课题的主要研究方法。在算法设计方面,采用矢量方程和傅里叶算法相结合,避免了采用传统算法时,线路阻抗和互感器阻抗对测量精度的影响。由于采用交流信号作为测量激励信号,与其他方法相比能够更加接近电力电缆的现场工作状况,测量出的交流绝缘参数能够更科学地发映出井下电力电缆的实际绝缘特性。根据叠加低频信号法的工作原理设计了监测系统的硬件实现电路。装置的硬件部分包括测量终端、低频信号源和上位机。测量终端包括电压互感器,电流互感器,信号调理电路,A/D转换电路、DSP中央处理器,外围显示及报警电路,CAN总线通信电路等。分析了主要器件和电路的选型原则,工作特性和工作原理,运用Multisim12.0软件对部分电路和器件的作用效果进行电路仿真分析。检测装置的软件设计。设计了整个系统的软件系统工作流程图和子程序的工作流程图,并以此为基础编制了系统的C语言和汇编语言程序。为提高装置的电磁兼容性,进行了抗干扰设计,从硬件和软件两个方面设计了多项有效的抗干扰措施,保障了监测装置的正常运行。进行了装置的实验室和模拟现场的安装和调试。对试验的内容进行了科学的规划,试验分为实验室试验和现场模拟试验两部分,通过试验验证该装置的工作性能,发现系统的缺陷,分析查找缺陷产生的原因并对系统的硬件和软件进行修正,完善了装置的性能。试验结果表明,在模拟现场下该检测设备能够以3%以内的相对误差对电力电缆的绝缘电阻参数进行在线监测。

关键词： 电力电缆   配电线路铁塔   电力系统   输配电线路   系统发展   输配线路   工程建造   敷设   应用   科技   经济   建设   基础   构造   杆塔   改造   防腐   方法   承力   安全  

摘要： 我国经济科技不断进步，电力系统发展迅速。现代电力系统中，广泛应用了电力电缆。而在输配电线路的建设中，铁塔成我常用的杆塔，电力电缆在铁塔上的敷设引下是电力输配线路的建造与改造中常见方法之一。如安在不影响铁塔构造、承力和防腐条件基础上，将电力电缆安全、方便的敷设引下一直是电力工程建造的一个问题。

关键词： 电力电缆隧道   智能监控   视频监控系统   分控中心  

摘要： 应用背景城市电网是现代城市公共基础设施的重要组成,目前所面临的主要问题是如何妥善解决电力负荷高速增长而电源点、电力通道资源日趋紧张,以及人们绿色环保的生存空间和城市环境要求之间日趋增长的矛盾。在国外大型城市的发展中,以地下电缆方式取代传统的架空线路已经成为世界潮流,据调查,在一些现代化都市,如柏林、东京、大阪、哥本哈根等,地下输电线路的比例已经超过70%。随着我国城市化的快速发展,城市架空线路

关键词： 电力电缆   爆炸危险   防护措施  

摘要： 通过哈萨克斯坦油气中心处理的应用实例,根据两本国国标GB 50058-2014《爆炸危险环境电力装置设计规范》和GB 3836.15-2000《爆炸性环境用防爆电气设备》的具体要求,对比国内外对电力电缆敷设的要求,对不同区域电力电缆的敷设方式进行了深入的分析,对电力电缆在不同的爆炸危险环境敷设的安全措施进行了探讨.

关键词： 电缆故障预警   故障定位   模糊综合评价法   行波测距   无关波速  

摘要： 随着电缆使用的日益广泛,电力部门面临着越来越大的电缆故障诊断的压力。电力电缆故障预警与测距定位是新形势下电缆故障诊断技术的新要求,也是未来电缆故障诊断技术的发展趋势。本文综述了电缆故障诊断技术的现状,并对电缆故障智能预警技术及故障定位方法进行了研究。本文的主要内容有： 针对基于电缆绝缘的故障预警技术仍不成熟、单一预警方法可靠性较低的现状,将模糊理论应用于电缆故障预警中,建立了包含目标层、要素层、指标层的三层电缆故障预警指标体系,提出了包含复合权重的电缆模糊综合预警模型,并在此模型上设计了电缆安全预警的流程。经实例数据验证,该模型的结果与实际情况相符,可以为电缆故障预警决策提供参考。 对行波的基本原理进行了阐述,给出了在分布参数的电缆模型下电压、电流行波的通解,着重分析了行波在电缆线路中传播的色散效应及三相线路的电磁耦合现象及相模变换。比较了基于小波变换的波头标定算法和基于Hilbert-Huang变换的波头标定算法的定位原理,并进行了仿真分析。 针对现有行波故障定位方法中,波速选择的不确定性影响测距精度的问题,通过分析行波在电缆线路中的传播过程,提出改进的无关波速的双端行波测距方法。仿真结果证明在本方法中采用HHT波头标定算法优于采用小波变换的波头标定算法,且本方法的精度高于传统双端行波测距方法,具有良好的工程应用前景。

关键词： 地下电力电缆   路径检测系统   单片机  

摘要： 电力电缆一般铺设在地下1～2米处,具有不可视性。因此,在缺乏现场地下电力电缆路径信息的情况下,为了防止在城市建设的开挖过程中对地下电缆造成不必要的破坏,同时为了能够快速完成地下电力电缆发生故障时故障点在现场的精确定位,从而保证电力电网的正常可靠运行,对地下电力电缆路径检测系统的研究是非常有必要的。针对现有地下电力电缆路径检测仪的不足,结合市场和检测现场的需求,论文提出了一种基于单片机的地下电力电缆路径检测系统的研究。该系统是基于电磁感应原理,首先针对待测现场电力电缆工作状态的未知性,对运行的电力电缆在不影响正常工作的情况下直接检测工频磁场信号,对没有运行的电力电缆则检测通过发射机注入的特定频率电流产生的磁场信号。然后利用高灵敏度的三轴磁阻传感器在地面上方测得待测磁场信号的三维分量,经预处理电路和FIR数字滤波器对磁场信号进行强磁场干扰的消除和目标信号的提取。最后,通过单片机建立磁场检测模型,快速处理得到待测地下电力电缆的路径走向和埋深。同时该系统还具有GPS定位和人机交互功能,检测到的地下电力电缆地理位置信息通过Modbus通讯协议上传至PC机,以便相关工作人员对现场电力电缆路径信息进行实时记录和管理。论文首先叙述了电力电缆技术的发展和地下电力电缆路径检测仪的国内外研究现状;接下来介绍了电磁感应的基本原理以及电缆的不同排列方式等因素对辐射到地面上磁场强度的影响;然后,给出了地下电力电缆路径检测系统的结构、工作原理和模块框图,详细介绍了各个硬件电路的设计以及单片机的相关控制软件设计;最终,设计实现检测系统对地下电力电缆敷设路径、电缆埋深的检测功能。论文设计研究的地下电力电缆路径检测系统具有成本低、体积小、精度高、使用方便、操作简单的特点,在市场上具有广阔的应用前景。

关键词： 电力电缆   线路运行   温度   在线检测  

摘要： 电力线路检修技术的发展大致可以分为三个阶段,即故障检修、定期检修、状态检修.状态检修是以可靠性为中心的检修,并逐步取代以往的定期预防性检修,它是根据电缆线路的状态而执行的预防性作业.状态检修通过对电缆线路温度测量来识别其已有的或潜在的劣化迹象,可在电缆线路不停运的情况下对其进行状态评估.这种策略不必对电缆线路进行定期大修,提高了检修的针对性和有效性,能发现问题于萌芽状态,有效延长电缆线路的使用寿命,合理降低电缆线路运行维护费用.

关键词： 电力电缆   行波测距   数学形态学   在线检测   故障位置  

摘要： 随着用电量的增加,电力企业不得不以扩大电网规模的形式来应对市场的变化。电缆的长时间运作也会对电缆自身产生损耗,增加了故障发生率。但是,电力电缆大多埋设在地下,是一种特殊的输电线路,想要直接的观察发现故障点是极为不便的。若难以快速的对发生故障的电缆位置进行明确,则将耽误整修的时间,进而延长了停电的时间。与此同时用电企业、家庭用户等都会受到一定程度的影响。为此,对发生故障的电缆位置进行快速的、精确且高效的定位,是十分重要的事项。现有的电力电缆故障定位方法还不完善,在行波波头检测和辨识时运用得比较成功的算法是对采集到的行波信号进行小波变换取模极大值的算法,在利用该计算方法进行电力系统突变量的运算时,要满足采集的窗口数据的达到一定的宽度。同时,在改变了积分之后,会影响到信号的输入工作,以及造成信号的相位失真,降低信号幅值。最终,工作能力将不能准确的辨识出信号的属性,即使检测出了信号,得到结果的误差也是非常的大的,不能满足高精度的目标。从计算方式本身来说,此种算法并不简单。在进行故障定位时,会延误行波信号的处理时间,很难实现在线监测故障电缆。为此,为了实现在线精确故障定位,就需要以良好的、精简的算法来提供技术支持。在本文,论述了小波变换算法的缺点,并认为可以利用数学形态学来满足故障排除工作的要求。为此,具体深入的分析了数学形态学在辨识信号上的效力,并实际分析了滤波质量。考虑在线电缆故障排除、定位的需要,在数学形态学的基础之上,构建了模拟平台,该平台能够模拟电缆的实际工作状态,并通过对仿真信号的定位来实现故障位置的明确。另外,本篇文章也对比了小波变换法、数学形态学方法在计算方式、步骤、依据原理,总结得出了数学形态学的诸多优点,认为在电缆故障排除、定位中应用数学形态法,可以实现高精度的故障定位,大大减少其计算步骤。

关键词： 高压电力电缆   故障监测技术   研究  

摘要： 中国是一个名副其实的用电大国,基于需要而促进发展,因此,中国在电力系统上也特别发达.故障在任何系统中都是不可避免的,高压电缆故障在电力系统中,是最为普遍的故障之一.在出现故障之后,必须要得到及时维修,如若不然,则会造成极大的影响,经济效益损失不可估量.在电缆使用过程中,可以使用故障监测方式,来准确判定故障发生点,对故障进行最快速的排解,降低故障所造成的损失,提升电力系统全面性.本文简述对电力电缆在运行中出现的故障原因及性质进行分类总结,并对低压脉冲法、冲闪法、二次脉冲法的使用进行简单阐述.