矿用三元乙丙橡胶高压电缆绝缘老化机理及状态评估技术研究进展

绝缘被认为是电气设备中最薄弱的环节。煤矿特殊工况和电、热、机械应力等老化因子的共同作用,使矿用高压电缆的三元乙丙橡胶（EPDM）绝缘老化机理判定与状态评估存在很大的难度。针对煤矿用高压移动软电缆的EPDM绝缘,介绍了EPDM的基本性能和经受的老化因子类型。基于多老化因子作用下EPDM的理化性能、机械性能、电性能,分析了EPDM老化机理。综述了绝缘电阻、局部放电、介质损耗因数和温度等矿用高压电缆绝缘在线监测方法的基本原理和存在的问题。总结了矿用高压电缆绝缘状态评估方法研究现状,介绍了基于改进雷达图的多参量和基于介质损耗的单参量矿用高压电缆绝缘状态评估方法。为应对煤矿智能化发展,一方面矿用电气设备智能化需要在智能感知、智能控制方面开展研究,弥补状态感知环节和状态评估特征量缺失的问题;另一方面需要研究轻量化模型或算法,降低设备旁智能终端的计算复杂性、参数量和分析耗时,提高状态评估技术的可实施性,为实现智能分析和智能决策奠定基础。     

矿用干式变压器绝缘在线监测及故障诊断预警系统研制

针对传统的矿用干式变压器监测方法采用热电偶检测干式变压器内部温度而存在监测量单一,不能有效反映干式变压器绝缘实时状态的问题,提出了一种矿用干式变压器绝缘在线监测及故障诊断预警系统的设计方案,介绍了系统整体结构和故障诊断方法,建立了干式变压器匝间绝缘故障类型库。现场调试结果表明,该系统运行稳定,可实现对矿用干式变压器的远程实时监测和故障诊断预警功能。     

煤矿井下动力电缆绝缘在线监测的研究

在分析比较现有动力电缆绝缘监测方法的基础上,针对煤矿井下电缆线路运行的特点,设计出了井下动力电缆绝缘在线监测系统。该系统采用低频信号注入法,即通过电抗器中性点对电缆注入低频信号,使低频信号源、电缆的对地绝缘电阻和大地构成回路。在注入低频电压一定的情况下,通过检测注入低频电流的大小,实现对电缆绝缘情况的在线监测,较好地解决了动力电缆绝缘在线监测可靠性差和灵敏度低的问题。通过模拟试验表明,该方法具有检测误差小、准确性高的特点; 既可对单条电缆绝缘进行监测,又可对多条电缆绝缘进行监测; 不仅可监测主电缆电路,同时还可监测多个分支电缆电路。     

SF6绝缘电气设备分解产物在线监测系统研制与应用

针对SF6绝缘电气设备运行和维护中存在的问题,在对SF6绝缘电气设备异常状态下气体分解产物分析的基础上,提出了SF6绝缘电气设备分解产物在线监测方法,研制了SF6绝缘电气设备分解产物在线监测系统,实时监测SF6纯度及SO2含量,实现了SF6绝缘电气设备健康状况远程监测功能。系统试验和应用证明,该在线监测系统测量精度能够很好的满足SF6绝缘电气设备分解产物在线监测的需求。     

基于介电响应法的矿用电缆绝缘性能评估方法研究

矿用高压电缆在实际使用中易受电、热、机械应力等多种因素的复合作用,加速绝缘老化,易导致电缆漏电、短路或放电等故障。目前,介电响应法被引入矿用电缆绝缘性能及老化状态的分析、评估和诊断中。针对基于介电响应法的电缆绝缘性能及老化状态评估问题,以常用的三元乙丙橡胶（EPDM）绝缘矿用移动软电缆为研究对象,总结了介电响应法中回复电压法、极化/去极化电流法和频域介电谱法的基本原理和典型特征量,对比了3种方法的优缺点。介绍了扩展Debye模型提取的老化因子、修正介电驰豫模型提取的弛豫特征量、介质损耗积分谱等基于介电响应模型的电缆绝缘性能评估特征量。从基于回复电压法和极化/去极化电流法的矿用电缆电痕腐蚀程度判别,以及基于极化/去极化电流法和等温松弛电流、基于介电驰豫模型、基于介质损耗积分值的EPDM绝缘多应力老化状态评估等方面,综述了介电响应法在矿用电缆绝缘性能评估中的应用研究。针对基于介电响应法的矿用电缆绝缘性能评估存在的在线监测技术无法适应煤矿工况、评估用数据不足、绝缘劣化程度与特征量关系未知等问题,提出应重点研究电缆绝缘状态感知、绝缘劣化程度与特征量关系构建这2项关键技术。     

高压动力电池组绝缘性能的实时监测研究

传统的绝缘电阻监测方法不具备实时检测的功能,特定条件下无法监测,且抗干扰能力差。具有一定的局限性。本文在分析传统绝缘电阻监测方法的基础上,提出一种注入低频交流信号的有源式绝缘电阻监测方法,基本实现了绝缘电阻的故障实时监测.该检测方法分为两个阶段：故障检测、绝缘电阻计算。其中,故障检测：通过测量“测量电阻”两端电压,计算出正、负绝缘电阻的并联电阻值,并由此判断绝缘电阻故障状态;检测出绝缘电阻故障后,进行绝缘电阻的精确测量：断开负载、交流信号源,分别与正负极绝缘电阻并联接入两个电阻并测量其两端电压,计算出正负极绝缘电阻值。仿真结果表明,故障误报率小于2.15%,基本实现了绝缘电阻的故障实时监测。这项技术能够有效保证微电网蓄电池储能电站的绝缘性能,一旦事故发生,能够及时的发现故障,排除隐患,继续安全、稳定的运行。因此对高压电池组在实际生产中有较大的应用价值和意义。     

煤矿高压电缆绝缘在线监测研究

分析了煤矿高压电缆出现水树枝老化、电树枝老化和整体均匀劣化下的电气特性,采用小波消噪技术和基于正交分解的信号分离技术进行接地线电流噪声处理,通过接地线电流的变化趋势和设定阈值来判断电缆是否发生绝缘劣化。Matlab仿真结果表明,研究各条线路的绝缘参数变化与相应接地线电流不同分量的关系,可实现对煤矿高压电缆绝缘在线监测特征信号的提取。     

基于tanδ测量的绝缘在线监测系统的应用

以云南大朝山水电站主变高压套管在线监测系统的实际应用为例,对比分析现代状态检修相对于传统的定期检修的优点,介绍该水电站现有基于tanδ测量的绝缘在线监测系统需要注意的问题,并提出改进建议。     

一种矿用高压电缆介质损耗在线检测系统的设计

针对现有的煤矿井下高压电缆介质损耗离线式检测方法存在耗时耗力、检测精度易受环境影响的问题,设计了一种测量电缆接地线微弱接地电流的微电流传感器,并利用该传感器设计了一种基于过零点法的矿用高压电缆介质损耗在线检测系统;介绍了该在线检测系统的组成和在线检测原理。仿真及实验结果表明,该系统性能稳定、测量精度高、抗干扰能力强,能够准确地在线测量高压电缆的介质损耗。     

变电站绝缘在线监测系统的设计与实现

针对变电站一次高压电力设备绝缘性能要求高,但是传统的定期停电检修模式时效性差等问题。提出了一种光纤通信分布式绝缘在线监测系统方案,实时监测高压电力设备的绝缘数据。并给出系统架构、硬件结构和软件设计。实验和现场运行表明,该系统通信可靠、数据准确且运行稳定。