不同敷设方案下的非开挖顶管敷设段双回路电缆载流量对比计算

电缆在非开挖顶管敷设处排列紧密且埋深较大,大大加剧了电缆间的电磁耦合和热耦合,因此该区域往往成为限制载流量的瓶颈段,需重点关注。为准确计算110 k V忠田变—湄洲变线路中双回路电缆在顶管敷设段的载流量,建立电磁—热—流耦合场有限元模型,将电磁场、温度场及排管内空气流速场耦合求解,得到给定负荷电流下的电磁损耗分布、管内空气流速分布和温度分布特性,并利用迭代法计算了单通道敷设方案和双通道敷设方案下的载流量。结果表明,由于回路之间的相互电磁和散热影响得到抑制,采用双通道敷设方案可提高载流量30%以上,故在路径通道允许的情况下应采用双通道敷设方案。     

直流预压对针板电极下XLPE中空间电荷及电树枝的影响

空间电荷是影响高压直流电缆绝缘电树枝特性的主要原因之一。基于双极性载流子输运模型,对±20 kV、±22.5 kV和±25 kV直流预压下3 600 s内二维针板电极模型空间电荷分布进行仿真分析,并对比分析空间电荷分布与直流接地电树枝引发特性。结果表明：空间电荷浓度及注入深度随预压幅值及时间的增加而增大;直流接地电树枝引发长度随预压时间及幅值的增加而增加。空间电荷注入深度与电树枝引发长度两者之间高度相似。接地电树枝引发特性存在差异的主要原因是针尖附近空间电荷的分布特性。     

XLPE与MgO/XLPE纳米复合材料周期性直流接地电树枝与交流电树枝的温度特性

随着电力电缆的广泛应用,由电树枝化导致的电缆绝缘失效问题得到了人们越来越多的关注。以交联聚乙烯(XLPE)和纳米Mg O掺杂的交联聚乙烯(Mg O/XLPE)为研究对象,研究了这两种材料在20~80℃下的周期性直流接地电树枝和交流电树枝特性。实验结果表明:两种材料中的周期性直流接地电树枝呈枝状,对应的分形维数接近1,交流电树枝呈丛状,对应的分形维数接近2;纳米Mg O颗粒的添加对于抑制周期性直流接地电树枝的生长有显著效果,但对抑制交流电树枝的生长效果有限;XLPE中的周期性直流接地电树枝长度随温度的上升呈现先下降后上升的趋势,Mg O/XLPE材料中的周期性直流接地电树枝长度随温度的上升变化不明显,两种材料中的交流电树枝长度随温度的上升均呈现出增加的趋势,但增幅较小。     

基于分布式应变的三芯光纤形态重构算法研究

为了利用分布式光纤传感技术测量的光纤应变进行三芯光纤三维形态重构,设计 了重构算法, 并利用有限元求解数据进行了验证。首先,设计了三芯光纤曲率和弯曲方向采样值的计算方 法,利用三次 样条插值法构建了曲率和挠率连续函数,基于Frenet-Serret框架设计了弧长参数下的空间 曲线公式;然后 构建了三芯光纤有限元模型,求解并提取了单向弯曲和S形弯曲的光纤应变分布数据,并带 入设计的算法 中进行求解,实现了三芯光纤的三维形态重构;最后通过均方根误差和归一化准确度对重构 误差进行了计 算和分析。结果表明,设计的三芯光纤三维形态重构算法误差控制在0.07%以内。该算法还原效果好,精度高,具有一定的理论和工程应用价值。     

针对纸病检测的实时污点提取算法

提出一种高效、实时的专门针对纸病检测的污点提取算法。该算法对CCD相机采集的每一行图像数据进行即时处理,并立即判断该行数据上有几段污点线段,该污点线段是否与上行数据的污块相连通。算法通过逐行扫描的方式,将被检测污块逐段向下推进,直到认为到达污点的最下方边沿。实际应用结果表明,该算法适用于检测任意形状的污块。     

针对纸病检测的实时污点提取算法

提出一种高效、实时的专门针对纸病检测的污点提取算法。该算法对CCD相机采集的每一行图像数据进行即时处理,并立即判断该行数据上有几段污点线段,该污点线段是否与上行数据的污块相连通。算法通过逐行扫描的方式,将被检测污块逐段向下推进。直到认为到达污点的最下方边沿。实际应用结果表明。该算法适用于检测任意形状的污块。     

自适应回声消除算法的仿真研究

介绍几种自适应回声消除算法:NLMS,PNLMS,PNLMSDU,IPNLMS,MPNLMS,并在Matlab环境下进行了仿真比较。采用高斯噪声作为输入,分别在回声路径稀疏、回声路径中等稀疏、回声路径完全非稀疏的条件下进行仿真。仿真结果表明,PNLMS算法是针对稀疏回声路径的有效快速算法,MPNLMS算法做了进一步的优化。IPN-LMS算法和PNLMSDU算法融合了NLMS算法和PNLMS算法的优点,既保证有较快的初始收敛速度,又保证后阶段收敛速度不明显下降。     

XLPE直流电缆典型缺陷局部放电特性研究

局部放电是表征电力设备绝缘状态的最有效的手段之一,然而关于直流电压下XLPE电缆典型绝缘缺陷局部放电特征的研究较少。文中首先深入分析了直流下复合绝缘材料局部放电机理,总结了XLPE电缆常见缺陷类型及其原因。使用单芯XLPE电缆及其预制式接头制作了金属毛刺电晕缺陷、应力锥处半导电层沿面放电缺陷以及绝缘交界面气隙放电缺陷,在直流电压下进行阶梯式加压试验。基于高频电流法采集局部放电数据,获得了各缺陷不同放电严重阶段的多种典型特征,包括放电量-时间间隔-放电重复率三维图谱,前序放电量、前序放电时间间隔与当前放电量相关性散点图。提取了典型统计图谱的28个指纹特征,并使用RBF神经网络进行模式识别获得了较好识别正确率,从而验证了特征有效性。     

XLPE交流电缆线路改为直流运行的载流量设计与分析

在现役XLPE交流电缆线路的直流改造中,载流量的合理设计是关键问题之一,决定了改造线路的传输容量和运行可靠性。文中对同一线路在交、直流电压下运行时的等效热路模型及载流量解析算法进行了对比,分析了造成交、直流线路载流量差异的关键因素,并以空气敷设的三芯10 kV XLPE电缆为例,进行了同一线路在相同敷设条件下的交、直流载流量模拟试验。研究发现,目前直流改造所涉及的现役XLPE交流电缆线路,在进行直流载流量评估时,绝缘温差要求不成为限制条件,仅需考虑线芯温度限制、按照IEC60287-2017推荐方法进行计算;在线芯电阻、金属护套损耗、载流芯数、环境热阻及线芯允许长期工作温度等影响因素中,交流电缆改为直流运行后线芯允许工作温度由90℃下降为70℃,在很大程度上抵消了其他因素对载流量的有利贡献;10 kV XLPE电缆载流量模拟试验数据和解析计算结果吻合,偏差很小,验证了解析计算方法的有效性。对10、35 kV三芯和110 kV单芯电缆在不同典型敷设情况下的交、直流载流量计算显示,改为直流运行后,三芯电缆的载流量略有增加,单芯电缆稍有下降,变化幅度均未超过6.5%。