基于卷积神经网络的直流XLPE电缆局部放电模式识别技术 被引量：52

1

作者 朱煜峰 许永鹏 +2 位作者 陈孝信 盛戈皞 江秀臣 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第3期659-668,共10页

针对现有的直流交联聚乙烯(XLPE)电缆局部放电模式识别对强随机性信号的特征提取缺乏一定自适应能力的问题,该文提出基于卷积神经网络(CNN)的模式识别算法,采用卷积神经网络框架CAFFE进行网络训练和识别检测。首先采集四种典型绝缘缺陷... 针对现有的直流交联聚乙烯(XLPE)电缆局部放电模式识别对强随机性信号的特征提取缺乏一定自适应能力的问题,该文提出基于卷积神经网络(CNN)的模式识别算法,采用卷积神经网络框架CAFFE进行网络训练和识别检测。首先采集四种典型绝缘缺陷电缆的局部放电信号作为样本,再利用自适应的卷积核进行特征提取,池化层进行特征映射,非线性多分类器进行回归分类,最终得到训练完成的CAFFE网络。通过设置不同求解器参数、网络结构和训练样本数量对缺陷识别结果进行对比分析,发现利用改进的Alexnet网络,采用衰减学习率方式的模式识别框架的平均识别正确率最高,达到了91.32%,相比于传统模式识别算法至少提高了8.97%。该方法具有强大的自适应学习能力,为应用于直流电缆故障诊断的模式识别提供了新的思路。 展开更多

关键词 卷积神经网络 卷积神经网络框架方法 自适应特征提取 直流xlpe电缆 局部放电

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直流XLPE电缆绝缘泄漏电流与局部放电试验特征研究 被引量：16

2

作者 张静 罗传仙 +4 位作者 杨丰源 黄光磊 陈泽昊 李喆 盛戈皞 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期140-148,共9页

目前,直流电缆制造技术及工程空前发展,然而,国内外关于直流电压下XLPE电缆故障特征及劣化规律研究极少。局部放电和泄漏电流是电缆绝缘状态的两种重要表征手段。文中搭建了局部放电和泄漏电流联合检测试验平台,研究了绝缘内部气隙、主... 目前,直流电缆制造技术及工程空前发展,然而,国内外关于直流电压下XLPE电缆故障特征及劣化规律研究极少。局部放电和泄漏电流是电缆绝缘状态的两种重要表征手段。文中搭建了局部放电和泄漏电流联合检测试验平台,研究了绝缘内部气隙、主绝缘表面划伤以及金属毛刺电晕3种缺陷的局部放电和泄漏电流试验特征。结合理论分析及仿真,首先研究了放电量、放电重复率以及泄漏电流幅值间的相关性。之后,基于Shannon熵、互信息等分析手段,研究了不同极性电压下泄漏电流和施加电压间相关特征。综合来看,正常电缆、气隙缺陷、电晕缺陷在负极性电压下的泄漏电流-电压曲线,比正极性电压下的呈现更强线性相关性;划伤缺陷在正、负极性下的泄漏电流-电压间线性相关性均比较明显。该研究对电缆现场状态检测策略的研究具有重要价值。 展开更多

关键词 直流xlpe电缆 泄漏电流 局部放电 电场畸变 相关性分析

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66kV交流交联聚乙烯电缆线路改为直流运行的直流载流量 被引量：11

3

作者 刘士利 李宁 +4 位作者 蔡国伟 徐晓峰 朱永华 宋卓然 刘岩 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1664-1669,共6页

将交流电缆线路改为直流运行是提高电缆线路输送功率的有效途径之一,确定交流电缆的直流载流量对电缆的交流改直流运行意义重大。为此,采用解析法和数值法分析了空气中敷设66 kV电压等级交流交联聚乙烯(XLPE)电缆的直流载流量,开展了直... 将交流电缆线路改为直流运行是提高电缆线路输送功率的有效途径之一,确定交流电缆的直流载流量对电缆的交流改直流运行意义重大。为此,采用解析法和数值法分析了空气中敷设66 kV电压等级交流交联聚乙烯(XLPE)电缆的直流载流量,开展了直流载流试验;同时采用数值法计算了直埋敷设2根平行排列交流电缆的直流载流量,并计算了电缆改为直流运行后的输送功率。计算结果表明:对于空气中敷设的交流电缆,采用解析法和数值法得到的直流载流量与试验测试结果基本一致(780 A);直埋敷设交流电缆的直流载流量约为710 A;当交流电缆改为直流运行的工作电压取57 kV时,其输送功率和原交流系统相等。上述结果验证了解析法在计算高压(66 kV)电缆直流载流量时的适用性,同时为后续66 kV交流电缆线路改为直流运行奠定了基础。 展开更多

关键词 直流载流量 交流xlpe电缆 增容改造 直流运行 直埋敷设 数值法

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柔性直流输电系统用直流交联聚乙烯绝缘电缆导体最高温度提高到90℃的可行性 被引量：7

4

作者 应启良 《电线电缆》 2014年第3期1-4,共4页

以实际直流交联聚乙烯(DC XLPE)电缆工程设计示例,表明将柔性直流输电(VSC)系统用DC XLPE电缆的导体的最高运行温度提高到90℃,其技术经济效果显著。按DC XLPE电缆抑制空间电荷要求,阐明DC XLPE电缆绝缘的直流恒定电流电场中空间电荷密... 以实际直流交联聚乙烯(DC XLPE)电缆工程设计示例,表明将柔性直流输电(VSC)系统用DC XLPE电缆的导体的最高运行温度提高到90℃,其技术经济效果显著。按DC XLPE电缆抑制空间电荷要求,阐明DC XLPE电缆绝缘的直流恒定电流电场中空间电荷密度与绝缘温度梯度和XLPE绝缘的体积电阻率的温度系数成正比而与导体最高温度不直接相关。通过合理的DC XLPE电缆工程设计和正确选用DC XLPE电缆,可以在提高DC XLPE电缆传输功率和减小绝缘温差抑制空间电荷方面取得优化结果。320 kV及以下XLPE电缆在导体最高温度90℃下运行,绝缘损耗远低于导体损耗,DC XLPE电缆发生热不稳定的可能性很低。对VSC系统用DC XLPE电缆导体运行温度提高到90℃的可行性表示肯定的意见,对实现目标提出具体的措施建议。 展开更多

关键词 柔性直流输电 直流交联聚乙烯绝缘电缆 导体最高运行温度 绝缘空间电荷 绝缘热不稳定性

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直流XLPE电缆泄漏电流的测试与分析 被引量：1

5

作者 张静 王伟 +1 位作者 刘正阳 刘梦娜 《电气应用》 2020年第1期24-29,共6页

目前,国内外直流电缆工程及制造技术空前发展,而直流XLPE电缆运行情况、故障特征及劣化规律研究尚在起步阶段。泄漏电流是电缆绝缘状态的重要表征手段。搭建了直流XLPE电缆泄漏电流检测实验平台,设计并制造了XLPE电缆绝缘划痕缺陷模型,... 目前,国内外直流电缆工程及制造技术空前发展,而直流XLPE电缆运行情况、故障特征及劣化规律研究尚在起步阶段。泄漏电流是电缆绝缘状态的重要表征手段。搭建了直流XLPE电缆泄漏电流检测实验平台,设计并制造了XLPE电缆绝缘划痕缺陷模型,研究了其电场畸变特性及不同电压幅值、不同电压极性及测试时间下泄漏电流变化特征。结果表明,在运行电压下,通过对比正常状态与缺陷状态的泄漏电流值,可有效区分电缆的状态,且泄漏电流随外施电压升高变化显著,在相同的缺陷模型及电压下,负极性泄漏电流比正极性高,绝缘含有划痕缺陷时的泄漏电流存在衰减趋势。研究验证了运行条件下通过泄漏电流带电检测直流电缆状态的可行性,对电缆现场状态检测策略的研究具有重要价值。 展开更多

关键词 直流xlpe电缆 泄漏电流 电场畸变 电压极性 划痕缺陷

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直流交联聚乙烯电缆绝缘状态检测方法研究 被引量：1

6

作者 张静 程林 +2 位作者 李喆 刘正阳 陈铮铮 《电力与能源》 2019年第5期487-490,518,共5页

随着新能源发电并网的发展,直流交联聚乙烯(XLPE)电缆的应用越来越广泛,但如何有效检测运行中直流电缆的运行状态以及对其状态的评价等仍是难题。通过搭建直流XLPE电缆局部放电和泄漏电流检测试验平台,在XLPE电缆半导电层残留缺陷模型... 随着新能源发电并网的发展,直流交联聚乙烯(XLPE)电缆的应用越来越广泛,但如何有效检测运行中直流电缆的运行状态以及对其状态的评价等仍是难题。通过搭建直流XLPE电缆局部放电和泄漏电流检测试验平台,在XLPE电缆半导电层残留缺陷模型基础上,研究了不同电压幅值与电压极性下局部放电和泄漏电流的特征。试验结果表明:局部放电和泄漏电流均可检测到电缆缺陷,其中局部放电在负极性电压作用下并且电压较高时更容易检测到电缆缺陷,泄漏电流在正极性电压作用下的特征变化明显,当外施电压低于额定电压时也可测得明显的变化量,有利于运行电缆的状态检测与评估。最后提出了运行条件下直流电缆状态利用泄漏电流进行带电检测的可行性,对提升直流XLPE电缆状态检测能力具有重要价值。 展开更多

关键词 直流 xlpe电缆 局部放电 泄漏电流 状态检测

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典型直流电缆放电缺陷的电场分析

7

作者 吴湘君 《电力系统装备》 2021年第3期59-61,共3页

如今的直流电缆在电缆铺设中扮演的角色越来越重要,需求量也越来越大,但国内外对直流电压XLPE电缆故障特性的研究较少。本文用仿真软件构建了电缆模型,通过施加200kV电极得到了气泡和金属杂质缺陷下的电场分布云图。该实验对于减少电缆... 如今的直流电缆在电缆铺设中扮演的角色越来越重要,需求量也越来越大,但国内外对直流电压XLPE电缆故障特性的研究较少。本文用仿真软件构建了电缆模型,通过施加200kV电极得到了气泡和金属杂质缺陷下的电场分布云图。该实验对于减少电缆绝缘层故障的研究具有重要的参考价值。 展开更多

关键词 直流xlpe电缆 局部放电 电场畸变 相关分析

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我国发展直流海底电力电缆的前景 被引量：25

8

作者 应启良 《电线电缆》 2012年第3期1-7,10,共8页

例举世界重要的海底电缆工程,表明其中大部分为直流海底电缆工程。叙述直流输电特点,着重以不同类型的直流和交流海缆载流量计算,证明直流海底电缆在输电容量、输电损耗和电缆线路长度限制方面显著优于交流海底电缆。肯定了我国发展直... 例举世界重要的海底电缆工程,表明其中大部分为直流海底电缆工程。叙述直流输电特点,着重以不同类型的直流和交流海缆载流量计算,证明直流海底电缆在输电容量、输电损耗和电缆线路长度限制方面显著优于交流海底电缆。肯定了我国发展直流海底电缆的必要性。有些运行条件下直流海底电缆会是优先的方案,甚至是唯一的选择。提出以发展直流交联聚乙烯(XLPE)海底电缆作为主要目标,并在比较不同类型海缆绝缘中的空间电荷对电场分布和电气绝缘性能影响和深入研究空间电荷积聚、抑制和移去机理基础上,积极研发抑制空间电荷积聚的XLPE绝缘料,作为关键技术突破,用于开发直流XLPE绝缘海底电缆,推进我国直流海底电力电缆的技术发展。 展开更多

关键词 直流海底电缆输电 直流xlpe海缆 Bahder系数 空间电荷 抑制空间电荷绝缘料

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500kV直流XLPE海缆的热场及电场仿真研究 被引量：12

9

作者 刘英 张申冬 +1 位作者 曹俊平 王少华 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2020年第12期7-15,共9页

由于交联聚乙烯的电导率受温度和场强的影响,计算高压直流电缆绝缘在实际工况下的电场分布时,需要综合考虑热场与电场。另外,在实际运行中,电缆绝缘不仅需要耐受稳态直流电压,还需要经受连续升压、极性反转及叠加操作冲击等暂态电压的... 由于交联聚乙烯的电导率受温度和场强的影响,计算高压直流电缆绝缘在实际工况下的电场分布时,需要综合考虑热场与电场。另外,在实际运行中,电缆绝缘不仅需要耐受稳态直流电压,还需要经受连续升压、极性反转及叠加操作冲击等暂态电压的作用。文中采用有限元计算软件Comsol Multi-physics,首先对500 kV直流海缆XLPE绝缘中的稳态温度分布进行计算;然后通过对XLPE绝缘电导率实测数据进行拟合,获得电导率随温度及场强的变化公式,并在此基础上,仿真研究了绝缘中的稳态及暂态电场分布。研究结果表明:绝缘介质发热功率远小于线芯焦耳损耗功率;海底电缆的载流量瓶颈为其登陆段,可能导致线路允许载流量达不到设计要求;XLPE绝缘的稳态场强沿径向近似呈线性分布,且在额定负载下电场分布较为均匀;连续升压下绝缘内侧会产生较高的暂态电场,该值与电压上升速率以及绝缘的松弛时间常数有关;极性反转直流电压下的场强分布可根据叠加原理,采用阻性及容性场强叠加的方式进行估计;在相同的复合电压幅值下,直流叠加异极性操作冲击相比于叠加同极性冲击在绝缘内侧引发的暂态场强幅值更高。 展开更多

关键词 直流xlpe海底电缆 温度分布 非线性电导率 稳态及暂态电场

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国内外0.1Hz超低频高压发生器 被引量：4

10

作者 陈平 马文月 屠德民 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第B07期48-48,59,共2页

油浸纸绝缘电力电缆竣工试验和预防性试验广泛使用直流耐压 ,但目前交联聚乙烯电缆在很多地方已几乎已代替了油浸纸绝缘电缆。交联聚乙烯绝缘在直流电压作用下 ,空间电荷效应严重 ,直流耐压试验危害交联聚乙烯电缆绝缘的介电强度和寿命 ... 油浸纸绝缘电力电缆竣工试验和预防性试验广泛使用直流耐压 ,但目前交联聚乙烯电缆在很多地方已几乎已代替了油浸纸绝缘电缆。交联聚乙烯绝缘在直流电压作用下 ,空间电荷效应严重 ,直流耐压试验危害交联聚乙烯电缆绝缘的介电强度和寿命 ,因此人们不得不寻找其他耐压试验的手段 ,其中 0 .1Hz耐压试验是主要的方法之一 ,为此 ,介绍了目前国内外 0 . 展开更多

关键词 油浸纸绝缘电力电缆 超低频高压发生器 耐压试验

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直流XLPE电缆用预制接头最大场强解析算法 被引量：1

11

作者 刘英 赵明伟 陈嘉威 《中国电力》 CSCD 北大核心 2020年第9期157-165,共9页

由于电缆接头结构复杂并含有多个复合界面,对其进行直流电场分析通常需要借助数值仿真软件、采用电-热耦合方法进行迭代计算,耗时费力。为了满足工程中仅对中低压直流XLPE电缆用中间接头最大场强进行校核的需求,利用传热学与电磁学相关... 由于电缆接头结构复杂并含有多个复合界面,对其进行直流电场分析通常需要借助数值仿真软件、采用电-热耦合方法进行迭代计算,耗时费力。为了满足工程中仅对中低压直流XLPE电缆用中间接头最大场强进行校核的需求,利用传热学与电磁学相关理论,建立接头热场分布的简化分析模型,推导出计算应力锥根部场强的解析式,仅需输入少量必要参数,即可确定接头中的最大场强。通过以10 kV和35 kV XLPE电缆用硅橡胶和乙丙橡胶接头为例,分别在不同直流电压及接头内外温差下进行解析计算,并与相应的有限元仿真结果对比,验证所提方法的计算精度及适用性,为工程人员进行中低压直流预制接头的设计及校核提供强有力工具。 展开更多

关键词 中低压直流 xlpe电缆 预制接头 最大场强 解析计算方法 仿真分析

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