关键词:
电力电缆
中间接头
局部放电
内置传感器
有限积分法
摘要:
电缆中间接头是绝缘事故的高发部位,研究电缆中间接头局部放电传感器,实现对电缆中间接头局部放电的在线监测,可以实时掌握运行状态下电缆中间接头的局放水平,记录电缆中间接头局放发展过程和趋势,从而判断中间接头的绝缘水平,为状态检修提供依据,避免绝缘故障的发生。本文首先制作了电缆中间接头典型的针尖和气隙缺陷物理模型,采用宽带检测阻抗测量了两种缺陷的局放原始波形,建立了两种缺陷局放波形的数学模型,从波形和频谱误差两个方面验证了数学模型的正确性。然后,采用有限积分法仿真分析了电缆中间接头内部电磁波的传播特性,包括内部电磁场传播模式和衰减特性,为传感器的安装位置选择和频带选择提供依据。建立了传感器和中间接头一体化模型,通过数值计算可以直接得到传感器输出信号,从而可以根据输出信号优化传感器结构,并在35kV电缆中间接头内部设置针尖缺陷,通过实验验证了建模方法的可行性。最后,根据110kV电缆中间接头的实际结构,设计了内置式局部放电传感器,建立传感器和中间接头一体化模型,采用有限积分法优化传感器的尺寸结构,并开展实验验证了传感器安装和测量的可行性。