放电在线监测和定位-不锈钢弯管机液压滚圆机滚弧机张家港电动滚
作者:lujianjun | 来源:欧科机械 | 发布时间:2019-02-20 18:24 | 浏览次数:

高压电缆通常采用三相交叉互联(CB)接地方式来减小金属护套的感应电压和护层电流,由于三相电缆的金属护套通过交叉互联箱进行了换位连接,所以很难确定电缆内局部放电(简称局放,PD)信号发生的具体相位和互联段位。为此,首先通过实验研究了局放信号沿电缆传播时的衰减特性和电缆导体层与屏蔽层间的耦合效应,定量得出了衰减系数和耦合系数。然后以1个完整的交叉互联段为例,建立了仿真模型,研究了当局放源位于不同位置时在不同交叉互联接地箱处的高频电流传感器(HFCT)检测到的局放波形,通过对比分析各个传感器检测到的局放波形发现,局放源位于不同相线、不同电缆段或接头时,这些传感器检测到的信号具有不同的幅值和极性。以此为基础,得出了1套交叉互联高压电缆系统的局放定位规则,利用此规则可对6个传感器检测的信号的幅值和极性进行对比,从而可用来确定局放源的具体相别和段位。 时存在耦合效应,所以局放的定位更加复杂。为了解决上述问题,本文通过研究脉冲信号在电缆接头和交叉互联连接线中传播时的传输特性,即衰减特性和耦合效应,提出了1个可实现交叉互联高压电缆系统中局放源定位的模型。本文同时给出了1套交叉互联电缆局放定位的规则。放电在线监测和定位-不锈钢弯管机液压滚圆机滚弧机张家港电动滚圆机滚弧机弯管机1理论背景高压电缆系统通常设计为采用交叉互联接地方式来减少电缆屏蔽层的损耗并限制屏蔽层中的感应电压幅值。在三相单芯交叉互联电缆系统中,通常将整条电缆线路分为多个大段,而每个大段又被均分为3个小段,交叉互联(CB)高压电缆系统的示意图如图1所示[2]。图1显示的是位于武汉的电压等级为110kV电缆线路的1个大段 

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,该大段的中间接头的屏蔽层以交叉互联方式连接,而两端的屏蔽层则直接接地[2],表1为该段系统的相关参数。为了防水和便于安装,通常采用同轴电缆线来连接电缆的屏蔽层和交叉互联箱。1.1脉冲在电缆中的衰减电力电缆可用作信号传输线,其等效电路图如图2所示。该电路图由单位线路长度分布电阻R(单位为Ω/m)、电感L(单位为H/m)、电导G(单位为S/m)、和电容C(单位为F/m)组成[8]。图2中:u为局放脉冲电压瞬时值,V;i为电流瞬时值,A;t为时间,s;x为传输线长度,m。图1交叉互联(CB)高压电缆示意图2号信号线的末端短路时测得的信号;U3m、U3分别为在2号信号线的末端接上电力电缆时从电缆首段反射回的信号、从电力电缆末端反射回的信号。衰减常数和相位常数分别如式(4)和式(5)所示)1段长度为38.8m、电压等级为11kV的单芯乙丙橡胶(EPR)电缆样品被用来进行该校正实验,并得到了该电缆的传递函数。实验中信号发生器产生的脉冲电压信号如图4所示。EPR电缆结构包括铜导体层、EPR绝缘层、铜带屏蔽层和聚氯乙烯(PVC)护套。该电缆传递函数的衰减常数和相位常数的实验结果如图5所示。应当指出,传递函数是复杂的,并且取决于电缆结构中各层不同材料的特性,使用该校正方法包括了不同组成部分对信号的影响。图5所示结果表明,在80MHz以下的频率范围内,该电缆可被看作传输线,超出该频率的结果复杂且不能用来表示电缆的传递函数,这是由于实验中运用的输入信号的频率成分有限和测量设备的频率测量范围有限所导致的。1.2脉冲传播的耦合效应为了研究脉冲信号在高压电缆的接头和交叉互联连接线(通常用电压等级为10kV的电缆线)中传播时的耦合效应,进行了一系列不同的实验。在图3校正实验框图F放电在线监测和定位-不锈钢弯管机液压滚圆机滚弧机张家港电动滚圆机滚弧机弯管机 
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