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     

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.     

高压交联聚乙烯电缆附件局部放电特性分析

构建了110 kV电缆中间接头内部4种典型绝缘缺陷物理模型,通过建立电缆附件局部放电(partial discharge,PD)试验研究平台,获取不同绝缘缺陷模型下的放电数据,并构造了三维放电图谱,分析了单次脉冲的时频域特征及放电统计特性.试验结果显示,在起始放电阶段各缺陷下的放电脉冲波形比较稳定,时频特性有明显差异,其随机性主要表现为脉冲峰值的波动,而放电区间、放电重复率等统计特征也有很大不同,这些特征可用作放电类型识别的依据.     

变压器绕组局部放电脉冲响应的相关分析及电气定位

为了对电力变压器中的局部放电源进行电气定位,研究了局部放电脉冲在变压器绕组中的传播过程及其在变压器外部测量端引起的响应。该文采用模拟试验和仿真分析相结合的方法,组建了放电脉冲模拟电流的产生装置,据此在变压器绕组上进行了试验,并建立了相应绕组的等效电路进行了仿真分析。试验中在绕组端部检测点得到的实测响应和仿真中所得到的分析结果具有一定程度的相似性。提出了变压器绕组中局部放电的一种电气定位方法,通过局部放电信号和仿真响应的相关系数,来确定局部放电位置。     

用于非接触式局部放电检测的盘锥天线的研制

为实现非接触检测一定范围内电气设备局部放电(PD),研究并设计了宽频带、高增益和水平面(H面)全向性的超高频(UHF)天线作为PD信号检测传感器.通过分析盘锥天线的辐射特性和特性阻抗,确定其设计为UHF信号接收天线具有优势,再通过仿真计算,对天线结构进行了优化,据此制作出离散化加工的盘锥天线,该天线频带为200 MHz～2 GHz以上,平均增益4 dB以上,达到设计要求,在对较远距离外模拟放电信号和变电站实际放电信号的接收试验中表现出良好的UHF信号接收能力.基于该天线可以开发出固定式或车载式PD监测系统,该系统可以监测整个变电站设备PD情况并且其工作不同设备发生接触.     

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。     

磨粒辅助电火花加工金属基复合材料实验研究

针对金属基复合材料的加工难题,提出了采用磨粒辅助电火花法加工该类材料。利用电火花加工和磨粒辅助电火花加工2种方法,对比研究了金属基复合材料加工时的材料去除率和表面粗糙度。利用正交试验法研究金属基复合材料中增强相的不同体积分数对加工效率的影响,得到了磨粒辅助电火花加工的最佳工艺参数。实验结果表明,磨粒辅助电火花加工法在材料去除率和表面粗糙度方面均优于电火花加工法,各加工参数对加工效率的影响从大到小依次为占空比、平均电流、脉冲宽度,复合材料的增强相的比例是影响加工效率的主要因素之一。     

UHF局部放电信号包络检波电路设计与实现

气体绝缘组合电器局部放电产生的特高频信号频率大多分布在300 MHz～1.5 GHz,直接对特高频原始信号进行采样和分析,要求系统必须具备较高的采样率,导致需要处理传输的数据量巨大,成本高昂,工程应用困难.而气体绝缘组合电器局部放电产生的特高频信号的包络波形同样携带着大量的放电缺陷特征信息,对提取的包络波形进行采样处理,一方面可以大大降低对系统采样率的要求,另一方面也保留了局部放电缺陷大部分的特征信息.根据气体绝缘组合电器局部放电产生的特高频信号特性,设计实现了一种适用于气体绝缘组合电器局部放电产生的特高频信号的包络提取检波电路,实测结果表明,该检波电路响应速度快、惰性失真小,提取的包络波形与特高频原始信号的轮廓基本一致,较好地保留了气体绝缘组合电器局部放电所携带的特征信息.     

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.     

变压器局部放电超声波监测系统设计与实现

针对变压器局部放电超声波监测系统中多路超声波信号采集的不同步,以及采集出的信号不准确等问题,提出了用高速并行采集的FPGA芯片代替常用的单片机或ARM芯片以及对调理电路进行有效控制等多种方法,设计了一种新型的变压器局部放电超声波监测系统.实际运行表明,该装置运行可靠,采集的定位点比较准确.     

针-板型介质阻挡放电的光电特性

设计一种针-板型介质阻挡放电装置,在大气压下以空气/氩气混合作为工作气体,研究了在混合气体流动和不流动2种情况下介质阻挡放电的光电特性.利用玻尔兹曼法计算氮分子振动温度(Tv)和谱线相对强度比值法计算电子激发温度(T_exc),实验结果表明:输入功率(P)和Tv随外加电压(Ua)增加而增大,而Texc随Ua增加有减小的趋势;当Ua一定,气体流动时,P变大,Texc变小,而Tv基本不变.通过对高能电子与工作气体发生非弹性碰撞进行定性解释,对于大气压等离子体动力学行为的深入研究具有重要意义.     

高压电缆中间接头局部放电统计特性分析

设计制作了高压电缆中间接头内部4种典型绝缘缺陷物理模型,并构建了相应的局部放电(Partial Discharge,PD)试验研究平台,利用内置宽频带圆环型传感器获取了不同绝缘缺陷模型下的大量PD数据。通过放电统计特征分析表明,4种放电形式在相位分布和偏斜度、峭度、不对称度等统计特性上有显著的区别,可作为反映不同绝缘缺陷的有效特征。此外,沿面滑闪和导电微粒两种放电对电缆接头绝缘性能的破坏较为严重,建议现场运行应给予高度重视。     

一种用于在线检测局部放电的数字滤波技术

研究局部放电在线检测技术中的干扰问题，针对在线检测过程中比较严重的连续周期性干扰信号提出一种数字滤波的抗干扰措施。实验室和现场试验表明数字滤波方法对各种频率的周期性干扰信号具有自适应性。     

Compound machining of silicon carbide ceramics by high speed end electrical discharge milling and mechanical grinding

A compound process that integrates end electrical discharge (ED) milling and mechanical grinding to machine silicon carbide (SiC) ceramics is developed in this paper. The process employs a turntable with several uniformly-distributed cylindrical copper electrodes and abrasive sticks as the tool, and uses a water-based emulsion as the machining fluid. End electrical discharge milling and mechanical grinding happen alternately and are mutually beneficial, so the process is able to effectively machine a large surface area on SiC ceramic with a good surface quality. The machining principle and characteristics of the technique are introduced. The effects of polarity, pulse duration, pulse interval, open-circuit voltage, discharge current, diamond grit size, emulsion concentration, emulsion flux, milling depth and tool stick number on performance parameters such as the material removal rate, tool wear ratio, and surface roughness have been investigated. In addition, the microstructure of the machined surface under different machining conditions is examined with a scanning electron microscope and an energy dispersive spectrometer. The SiC ceramic was mainly removed by end ED milling during the initial rough machining mode, whereas it is mainly removed by mechanical grinding during the later finer machining mode; moreover, the tool material can transfer to the workpiece surface during the compound process.     

电力变压器局部放电在线标定的研究

视在放电量的标定是利用脉冲电流法进行变压器局部放电在线监测的前提。传统的离线标定要求被测变压器处于停电状态，实际操作也较麻烦，难以适应在线监测的要求。文中对目前较常用的套管末屏注入在线标定法进行了研究，讨论了降压电感、套管末屏电容和变压器外壳多点接地等对在线标定中方波波形及测量灵敏度的影响。实验室模拟试验和现场试验表明，在工程允许的误差范围内，套管末屏注入的在线标定与离线标定具有可比性，技术上是可行的。     

用小波变换提取局部放电信号

为了提取局部放电信号,采用二进尺度小波变换的Ｍａｌａｔ算法,应用Ｄａｕｂｅｃｈｉｃｓ小波,设计了低通、带通滤波器。数值仿真研究中,用指数衰减或衰减振荡波来模拟放电信号,研究了小波变换提取信号的效果及有关影响因素。仿真和现场监测数据处理的结果表明,由于小波变换具有多分辨率特性,能快速而有效地从多种窄带干扰中提取出放电信号,适当条件下还可实现较完整波形的提取。由于处理速率较高,适合在线监测时实时使用。     

采用微线结构传感器的高压电机定子绝缘监测系统的研究

局部放电在线检测技术是高压旋转电机定子绕组绝缘监测的有效方法。介绍了一套对大型汽轮发电机和高压异步电动机进行在线局放检测的系统 ,该系统采用一种基于微线理论的新型放电传感器 (简称 MSL S)获取局放信号。详细地研究了该传感器的特性 ,并在实验的基础上研究了该系统的抗干扰能力 ,结果表明该系统有更好的抗干扰性能。同时 ,对放电量的标定问题进行了讨论 ,指出检测系统的输出信号受检测电路的频率特性、局放信号本身的频谱和从放电点到传感器的传递函数诸因素的影响。对于电机这一类绕组型的绝缘结构 ,视在放电量的标定是与放电点的定位密切相关的。     

变压器局部放电在线监测信号处理技术的研究

针对运行中变压器局部放电在线监测信号中的强烈窄带干扰,分别研究了基于快速Fourier变换(FFT)和时域分析算法的滤波器,对放电高频信号进行信号处理,以抑制干扰。处理结果表明,高频放电信号样本的信噪比可以提高15～20dB。对处理后的高频信号和同时采集到的超高频信号进行了综合分析,发现两种放电样本中的放电脉冲在时延和幅值上均存在着十分明确的相关关系,而干扰样本中则不存在这种对应关系。这一结果可以为局部放电信号的识别提供分析判断的依据。     

气体绝缘组合电器内绝缘缺陷超高频局部放电信号特性

为了分析各种不同缺陷在不同条件下的放电特点,根据气体绝缘组合电器(gas insulated switchgear,GIS)设备绝缘缺陷放电形式和特点,采用超高频法对模拟装置内所设计的4种GIS局部放电物理模型进行了大量的局部放电(partial discharge,PD)实验,获得了真实可靠的超高频(ultra-high-frequency,UHF)局部放电(partial discharge,PD)波形样本;深入研究了4种典型GIS缺陷的物理模型分别在不同尺寸规格下、置于不同位置处、在不同电压等级下的UHF PD波形特征,实验的结果表明,不管是那种缺陷类型引起的PD激发的超高频电磁波,在不太高的实验电压下,放电脉冲波形发生突变之前,放电脉冲的形状变化不大且比较稳定,放电脉冲的持续时间通常是ns级.     

用荧光光纤技术检测局部放电信号传感器的研究

为探索利用放电光效应对局部放电进行检测的新方法 ,在分析荧光光纤和局部放电的光谱特性的基础上 ,提出了用来检测放电的三种荧光光纤传感器的结构。对 3种传感器特性进行了试验研究比较 ,并将其中一种传感器用于高压电机的局部放电检测。结果表明该传感器和其它检测手段相配合可以有效地提高电机定子绝缘状态监测与保护的可靠性。采用相关分析可以提高传感器的灵敏度。