Partial Discharge Characteristics in the Course of Aging within XLPE Insulation

This paper deals with the experimental study on the correlation between partial discharge （PD） characteristic parameters and corresponding aging degree of insulation in the course of the aging within eros,s-linked polyethylene （XLPE） insulation. The aging tests were performed on a section of 10 kV transmission cable by means of water needle method. The PD macroscopic characteristic parameters were found to be significantly dependent on the corresponding aging degree of insulation in the course of aging of XLPE, and different kind of aging stage has different characteristics. Beside, there are similar regularity but different PD amplitude in the course of aging of XI.PE insulation in different electrolyte, and their insulation life is different. Therefore, according to the chan ging regularity of the PD macroscopic characteristic parame ters within XLPE insulation judging the aging degree of XLPE insulation will be an effective method.     

Correlation between geometrical parameters of electrical tree and corresponding partial discharge parameters in XLPE

This paper deals with the experimental study on the correlation between the geometrical parameters of electrical tree and corresponding partial discharge (PD) characteristic parameters in the course of electrical tree aging within cross linked polyethylene (XLPE) insulation. The electrical tree aging tests were performed on specimens removed from a section of 220 kV transmission cable. The PD macroscopic characteristic parameters were found to be significantly dependent on the corresponding geometrical parameters of electrical tree channels in the course of aging of XLPE, and different kind of electrical tree has different characteristics, and there is obvious correlation between the type of electrical tree and the pre-applied power-frequency stress. Beside, using regression analysis, the expression of the relation between them were obtained, and from which it can be seen that there is significant nonlinear correlation between geometrical parameters of electrical tree and corresponding PD characteristic parameters in the course of aging of XLPE. Therefore, the aging degree of XLPE can be effectively evaluated by recognizing the changing regularity of the PD rnacroscopic characteristic parameters.     

交联聚乙烯电缆树枝发展过程及其防止

通过一些实验结论阐述了交联聚乙烯电缆绝缘电树枝老化的发展过程,探讨了预防交联聚乙烯电缆绝缘电树枝化的可能方法     

基于有限元分析的XLPE电力电缆仿真实验

交联聚乙烯(XLPE)电力电缆的电树枝老化威胁其安全运行,为了研究针尖缺陷对电缆绝缘电树枝产生的影响,文中运用ANSYS软件对电缆内部针尖缺陷进行模拟仿真和理论分析,并与现场所测得中压XLPE电缆的耐压强度进行对比,对试验结果进行了验证,并指出了局部电场畸变是引发贯穿性放电通道的主要因素.     

Gradient Changing Morphology Research of Cross-linked Polyethylene Thick Insulation of 110 kV Power Cable

The thick insulation layer of 110 kV XLPE power cables will result in the gradient changing morphology with the radius due to crosslinking process and cooling of the XLPE insulation. In this paper, the morphology of cross-linked polyethylene （XLPE） insulation of 110 kV cable and the uniforming effect of the heating process on it are researched by the differential scanning calorimetry （DSC） and X-ray diffraction （WAXD）. The middle layer morphology structures of insulation produced by normal technology are of better uniform, while the crystallinity of the inner and outer layer of the insulation is lower than that of the middle one. The melting enthalpy AHm of materials displays the difference of the crystal morphologies sensitively. The difference of crystallizing morphology in different layers of the high-voltage power cable insulation can be improved by heating process. But the uniforming of morphology of the insulation by heating process requires sufficient ttanperature and time. The effect of the on-line stress-relaxation equipment used widely by cable works now should be doubted. The test results of WAXD reveal that thermal stress changes the interplanar distances in the crystal region. So the radical stress in the insulation is tensile mainly.     

XLPE电缆接头典型缺陷老化寿命评估研究

为评估具有典型接头缺陷的交联聚乙烯(XLPE)电缆的老化寿命,对10kV电缆制作了三种常见典型电缆接头缺陷模型,分别为划痕缺陷、气隙缺陷和爬电缺陷。首先采用常规法,基于老化过程中XLPE断裂伸长率的变化,结合Arrhenius方程推算出电缆特定条件下的老化寿命,然后将逐级耐压实验数据与该寿命结果比对,得到选用电缆的寿命指数,最后采用工程经验公式计算得到具有接头缺陷电缆的老化寿命,在电压10kV,温度85℃下三种缺陷类型的老化寿命依次为18.1年、23.2年和25.1年,同时对不同缺陷类型电缆产生的差异性实验结果进行了分析。     

配电电缆绝缘劣化的极化去极化电流特性仿真

为实现对6 kV交联聚乙烯(XLPE)电缆绝缘状态的可靠检测,基于德拜扩展模型建立了整体受潮、局部受潮、绝缘老化、含水树枝电缆的仿真模型,采用极化-去极化电流法(polarization-depolarization current,PDC)对电缆绝缘状态进行诊断,研究电缆在不同绝缘状态下PDC特性变化规律。结果表明:电缆受潮较严重时,电压电流呈现明显的非线性关系,绝缘电阻下降速率更快;水树枝程度越深,极化去极化电流初始值越大,电缆绝缘性能越差。     

电缆热老化寿命的预测研究

利用热分析技术,对电缆绝缘材料的热老化寿命进行了研究,得到了电缆绝缘材料的热老化寿命的计算公式。在不同载流量下,对电缆绝缘材料热老化寿命进行了比较,给出了电缆热老化寿命与载流量的函数关系,为电流致热型电缆火灾的防治提供了基础数据。     

中心分布归类法对短电缆局部放电的模式识别

研制了一套微机辅助的可对局部放电源进行检测和识别的系统,建立了一种以马氏距离对局部放电指纹特征空间划分为基础的中心分布归类识别法（ＣｅｎｔｒｕｍＳｃｏｒｅ）,并编制了识别不同类型放电缺陷的通用计算机程序．该方法对４种典型的交联聚乙烯（ＸＬＰＥ）电缆局部放电缺陷的测试和分析表明：文中的方法和计算程序是可靠的,可用于识别不同的电缆局部放电模型．文中对特征值进行了仔细筛选,从而提高了计算的效率和识别的准确率．     

高压交联聚乙烯电缆绝缘结构的可靠性设计方法

采用可靠性理论中的应力-强度干涉模型来设计交联聚乙烯（XLPE）电缆绝缘厚度，通过考虑绝缘强度的概率分布与所承受电压分布之间的相互干涉来计算绝缘可靠度。采用的可靠性设计方法可以使所设计的国产220kV XLPE电缆绝缘厚度从27mm减薄到23mm。计算结果表明，在制造过程中，减小绝缘厚度分布的标准差可以提高电缆的可靠度。     

基于有限元法的XLPE电缆载流量计算及其影响因素分析

根据传热学和有限元基本原理,利用土壤区域划分法,建立了一种基于有限元法的XLPE电缆载流量计算模型,能够按照土壤热阻系数的不同对XLPE电缆周围土壤区域进行划分。根据XLPE电缆的结构参数和周围敷设区域的物性参数分析了XLPE电缆内部各层的温度分布情况,并提出了一种基于二分法来计算电缆载流量的方法。对比分析结果表明,相对于IEC60287中的热路法,该模型不仅计算结果准确,而且能更方便地考虑外界环境因素对电缆载流量的影响。通过实例仿真得出了不同影响因素对电缆载流量的影响规律,为优化电缆敷设方式提供了重要的理论依据。     

检测电缆附件局部放电内置传感器的特性分析

针对高压交联聚乙烯(cross-linked polyethylen,XLPE)电缆的结构及其附件内部易出现绝缘缺陷而导致放电的特点,基于电容耦合原理研制出用于电缆附件局部放电(partialdischarge,PD)信号检测的宽频带电容型内置传感器,通过建立传感器特性分析的电路模型,全面分析了影响传感器性能的各个因素,对其响应的频率特性进行了实测,并在实验室110 kV XLPE电缆PD试验平台上对电缆接头内部沿固体复合介质表面产生的放电进行试验研究。测试结果表明:研制的内置电容型传感器频率响应特性优异,能传感纳秒级暂态脉冲信号,其有效频带达500 MHz,可以用于XLPE电缆及附件PD超高频(Ultra-high frequency,UHF)信号的检测。     

电缆车削剥皮过程理论分析与仿真模拟

为解决人工剥离电缆外皮效率低、精度差的问题,通过材料力学分析和有限元方法对电缆车削剥皮过程进行了理论模型构建和仿真模拟分析,研究了电缆车削剥皮过程中的变形规律,为一种机械车削中间剥皮方式提供理论依据并验证可行性。对电缆结构特性进行分析,建立了电缆几何模型。采用复合材料力学理论分析与均匀化方法,进行电缆力学模型建立及参数的求解。建立了影响车削剥皮质量的中间剥皮车削加工力学模型,研究影响剥皮质量的电缆弯曲与扭转变形力学特性规律,并进行了电缆线径、长度、切削位置因素显著性分析。分析了电缆绝缘外皮交联聚乙烯(cross-linked polyethyline, XLPE)切削加工特点、刀具几何参数与材料选择,求解出了XLPE的修正J-C本构模型,运用ABAQUS进行热力耦合切削数值模拟,研究了切削速度、切削深度与刀具角度对切削力、切削温度及切屑形态影响规律。结果表明：电缆线径对电缆弯曲和扭转变形均有较大影响,线径越大,产生的变形越小。长度和切削位置对线缆弯曲变形影响较大,对扭转变形影响不明显。电缆XLPE外皮切削有限元模拟结果清晰直观,切削速度、切削深度和刀具前角对XLPE外皮切削形态和切割温...     

交联聚乙烯高压电力电缆在施工过程中的防水控制及处理

针对交联聚乙烯（XLPE）绝缘电力电缆运行过程中进水或者受潮,导致电气绝缘性能和机械性能将急剧下降,严重影响电缆使用‘寿命的问题,分析了电缆受潮后产生水树对电缆的危害及作用机理,指出施工过程中电缆可能进水的原因及防水措施,阐述了电缆进水后缓冲层充氮气辅助抽真空和芯线充氮气的除水方法及步骤。     

浅谈屏蔽电力电缆的超低频测试方法

针对传统的直流测试方法在寻找交联聚乙烯绝缘电缆隐患方面存在的不足,介绍了超低频测试方法的应用基础和优势,即可以主动查找到电缆网络中的一些潜在故障,并对其应用进行了分析。     

电缆局部放电检测中周期性窄带干扰的抑制

局部放电检测系统由于覆盖了比较宽的频带,采集到的信号中会不可避免地包括背景噪声或干扰信号,针对局部放电检测中比较严重的周期性窄带干扰信号,介绍了现有的抑制此类干扰的方法。研究了基于db4小波基的软阈值小波包变换去除周期性窄带干扰的方法,在实验室环境下,对交联聚乙烯（XLPE）电缆的局部放电进行检测,用小波包变换去除所采集波形的周期性窄带干扰,由试验结果可以得出小波包变换抑制周期性窄带干扰效果良好．     

油纸绝缘溶解气体和DP值的特征量提取及关系研究

CO和CH4是油浸式变压器的油纸绝缘劣化期间重要产物,DP值是纸劣化程度的直观量度,对它们进行综合研究在评估变压器内绝缘老化有极其显著作用。为研究特征气体和DP值的关系,在实验室中制备纸样品,开展色谱试验,得出特征气体CO和CH4随老化时间的增减情况;对纸样品进行DP值测试得出它在加速老化情况下的变化;提出不同老化特征量,得出溶解气体和DP值之间拟合的函数关系;结果表明：CO和CH4含量随老化时间加大不断增多,随温度不断上升其幅值也在逐渐变大;提取老化时间为10、20、30、45天为特征参量,得出不同温度下DP值随CO、CH4含量变化的函数关系;为诊断油纸绝缘的老化情况提供一种新方法。     

基于Lon总线的分布式直流系统绝缘监察技术

分析了目前变电站和发电厂中直流系统绝缘监察方法的不足 ,提出了一种基于 Lon-Works现场总线的直流系统分布式绝缘监察技术 ,此技术可以实现直流系统中各支路和设备的实时在线绝缘监察     

基于Duffing混沌振子的电缆绝缘劣化监测方法研究

交联聚乙烯（XLPE）电力电缆的绝缘性能与水树枝的形成发展密切相关。为实现对XLPE电缆的绝缘状态监测,本文选择交流电压叠加法,利用Duffing混沌振子模型对噪声抑制而对特定频率信号敏感的特性,建立周期策动力为1 Hz的Duffing混沌振子系统,实现了对1 Hz特征电流的精确测量。仿真结果表明,该系统检测精度能达到10 nA。     

电力电缆绝缘在线监测方法

对目前电力电缆绝缘在线监测方法中的介损法、直流成分法、局部放电法、温度法的原理以及局限性进行介绍。重点分析利用"S"信号注入思想实现电缆绝缘在线监测以及实现绝缘老化区域锁定的原理。对该方法的优缺点进行分析,指出要实现应用上的可行关于电流互感器的安装方式、安装位置仍需进一步研究。最后提出电缆绝缘在线监测系统应满足易采集、精度高、抗干扰强、适用范围广以及故障定位精确的要求。