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.     

DC Insulation Parameter Characteristics of XLPE in the Course of Its Aging

This paper deals with the experimental study on the correlation between insulation resistance (R) and direct current (DC) component (idc) and corresponding aging degree of insulation in the course of the aging within cross linked polyethylene (XLPE) insulation. The aging tests were performed on a section of 10 kV transmission XLPE cable by means of water needle method, and R was measured by dc voltage superimposed method. R and idc 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 generally similar regularity but different amplitude in the course of aging of XLPE insulation in different electrolyte, and the various electrochemical tree were found on the surface of aging XLPE cable immersed in CuSO, solution. Therefore. according to the changing regularity of the DC characteristic parameters i.e. R and idc within XLPE insulation judging the aging degree of XLPE insulation will be an effective method.     

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.     

局部放电特性参量和谱图的数字测定技术

为实现局部放电测量的数字化，研制一套局部放电数字测量系统。该系统具有较高的脉冲分辨率及良好的线性度，并能测定局部放电的多种特性参量和谱图，在实测中使用简便，性能可靠。应用此项局部放电数字测定技术所得的多侧面的定量结果，可为绝缘老化的机理分析及状况估计提供必不可少的条件。     

基于多站扫描的点云特征参数与材积结构动态分析

【目的】采用地面激光雷达(TLS)进行多站点扫描获取立木的点云信息,提取有关点云分布的特征参数,拓展立木测树因子,建立基于特征参数的材积模型。【方法】以马褂木(Liriodendron chinense)人工林为研究对象,利用点云数据提供的立木上部直径(d)、树高(H)等因子对两期(2014、2017年)林分结构变化进行分析;设计并提取基于TLS点云的特征参数高度累计百分比,同时提取了其他与高度相关的特征参数作为一组变量;将提取的立木胸径(DBH)与特征参数作为另一组变量;最后分析特征参数、胸径与材积的相关性,通过逐步回归法分别建立基于两组变量的材积模型,并分析两期材积的动态变化。【结果】选用特征参数H₂₅与H_{t, var}(点云高度方差)拟合两期材积模型,其决定系数R²分别为0.771 1、0.742 6;利用特征参数H₂₅与胸径拟合,模型预测精度有明显的提升。以上两组材积模型预测各径阶材积变化,其模型值与实测值无显著差异,R²均高于0.9。【结论】研究提取的高度累计百分比与立木测树因子紧密相关,可以很好地反演林木的动态结构。研究建立的材积模型均有较高的精度,可用于林木材积动态变化监测,为地面激光扫描点云参与森林资源动态监测提供理论参考。     

Aging assessment of large generator insulation based on PD measurements

The statistical parameters of phase resolved partial discharge (PD) distribution and ultra-wideband (UWB) characteristics of PD pulse are proposed for aging assessment of large generator insulation. Multi-stress aging tests of the model generator stator bar specimens were performed and PD measurements were conducted using both digital PD detector with frequency ranging from 40 kHz to 400 kHz and UWB PD detector with bandwidth from 10 MHz to 3 GHz at different aging stages. The test results show that the skewness and UWB frequency characteristics of PD can be taken as the characterization parameters for aging assessment of generator insulation. Furthermore, the measurement results of real generator stator bars show that these methods based on statistical parameters and UWB characteristics of PD are prospective for aging assessment and residual lifetime estimation of large generator stator insulation.     

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．     

变压器典型油纸绝缘局部放电特性

根据对变压器油纸绝缘内部常见缺陷的分析,制作了5种油纸绝缘缺陷放电模型,并在不同温度和电压下进行老化实验,用以模拟变压器中的实际缺陷.研究了不同类型放电的发展过程,分析了温度和电压对油纸绝缘局部放电的影响.对应于不同类型的放电和同一放电模型的不同放电阶段,放电的灰度图谱都存在较大差异,因此,可以通过灰度图谱来区分不同的放电类型和放电阶段.所得结果为进一步研究变压器局部放电模式识别和绝缘老化特征提供了实验依据.     

采用电法CT技术探查树木内部结构

为探讨直流电法应用于树木内部结构探测的成像效果,通过直流电法层析成像技术对不同种类的树木进行了检测实验研究。运用并行电法进行数据采集,利用弧度修正系数对电性参数进行了修正,获得了较为理想的树干电阻率剖面。三种树木电性剖面对比发现,不同材质的树木电阻率值差异明显,且树干断面电阻率分布整体表现为里高外低的特征。电阻率分布特性可为树木健康状况诊断提供相关技术参数。     

时效状态对Cu-Cr-Zr系合金性能的影响

采用不同时效状态和随后形变热处理工艺制备了Cu-Cr-Zr系合金,采用微观组织观察、硬度和导电率测试等手段研究了不同时效状态对双级时效Cu-Cr-Zr系合金性能的影响.结果表明：欠时效+冷轧+时效工艺和峰时效+冷轧+时效工艺制备的Cu-Cr-Zr-Mg-Si和Cu-Cr-Zr-Ni-Si合金均可获得力学性能和电学性能的优良组合.其中：欠时效+冷轧+时效工艺所制备的合金综合性能更优,但加工热处理过程中性能变化剧烈,材料生产过程中性能均匀性不易控制;峰时效+冷轧+时效工艺制备的合金综合性能极其稳定,易于在生产中控制.不同工艺下的合金性能差异是由析出相与位错的交互作用机制不同造成的.     

时效时间对Al-Cu-Mn铸造合金物相组织的影响

Al-Cu-Mn铝合金在固溶处理后的时效过程中,可能有GP区、θ″、θ'和θ相等4种脱溶物相、二次T相、晶界及晶界析出相等。这些析出物相由于尺寸、分布及与基体的共格关系不同,其强化机制和效果有所不同。本研究拟以时效时间为变化参数,研究其对Al-Cu-Mn合金强度和塑性的影响,在此基础上分析该合金微观物相结构对宏观性能的影响。     

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。     

交联聚乙烯绝缘老化程度与放电脉冲参数之间的关系研究

交联聚乙烯绝缘材料中树状放电有丛状放电和枝状放电两种形式。就其枝状放电而言，通过测量枝状放电脉冲参数的变化，研究枝状放电的机理，通过对这些参数的分析，采用多元回归、逐步回归等方法进行拟舍，找出了树枝长度与放电脉冲参数的关系。从而提供了探索固体有机绝缘材料老化工程检测的新途径。     

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．     

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。     

ERT/ECT技术电学特性与激励频率研究

电学层析成像技术包括ERT、ECT和EMT,但其对应系统的适用被测对象不同。为使电学层析成像技术更好地适用于多相流测量问题,采用数值仿真的方法,研究了多相流介质的电导率和介电常数对电学敏感场分布的影响,并且比较了不同电学特性参数介质场的频率特性。结果表明,电学层析成像系统的类型和激励频率可根据被测对象的电学特性参数决定。电导率较大(10~(-3)S/m)时采用电阻抗实部成像,选用ERT系统;电导率极低(10~(-5)S/m)且介质间介电常数相差较大时采用电阻抗虚部成像,选用ECT系统;且系统激励频率可选范围随电导率的增加而增大。最后将仿真结果与4种不同电导率被测场的实际测量数据进行对比验证,验证了仿真结果的正确性。     

成就动机、冒险倾向与控制源

对个体的控制源变量界定出两个维度,即内控和外控特征,并在此基础上分析控制源维度与个体成就动机和冒险倾向之间的关系。数据支持了这3类变量之间存在明确关系的结论。虽然成就动机与冒险倾向都程度不同地与个体的控制源特征显著相关,但其相关的程度和方式上却存在一定的差异。控制源的两个维度与成就动机的两个倾向之间存在互为因果的关系,并且从内控和外控特征都能够鉴别个体争取成功和回避失败的两种倾向;控制源与冒险行为之间同样存在一定的关系,但相对而言要弱得多,而且只表现为内控特征与冒险倾向之间的对应关系,而外控特征并不具有鉴别作用。     

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。     

状态参数分散度对油纸绝缘状态的评估

为了研究油纸绝缘的老化状态参量与老化状态的对应关系,以及如何准确选择反映状态的参量,对油纸绝缘进行电热联合老化实验.基于老化实验的数据,分析了在同一老化因子下各个老化特征参量的分散度,同时应用多参数诊断方法探讨这些参量如何准确反映绝缘状态.结果表明,在适当筛选参量之后,多参量诊断会在一定程度上提高绝缘状态评价的准确性,有利于优化计算和提高状态评估的准确性.     

低温下聚合物的树枝状放电

针对低温电工绝缘的实际应用和低温电老化机理的探讨，通过针尖电极试验，着重研究了超高分子量聚乙烯的特性；并将它与交联聚乙烯、低密度聚乙烯做了对比。结果表明，机械应力下疲劳强度的劣化是低温电树枝化的重要因素。超高分子量聚乙烯具有低温性能好。不会开裂，适用于低温电工绝缘的特点。