一种低压线缆电场分布的非接触测量装置研究与实现
发布时间：2021-03-10 18:05
在电力系统中,各电气设备的电力线缆、开关柜、插座及配电所的接线是否良好可靠对电气设备的安全稳定运行起着重要作用。线缆的质量是否达标不仅影响电气设备的正常运行,而且影响运维和检修人员的人身安全。现有的低压电缆检测方法一般为检测电场分布和检测磁场分布两种方法:检测磁场时,被测的电缆或带电设备须有电流通过并产生磁场才能准确测量,并且受电流影响较大;而检测电场时,电场分布并不受电流的影响,只要接通电压即可测量,且我国电压水平较为稳定,很少出现大规模的波动。所以,本文结合现有的研究现状,针对目前电气设备故障检测方法单一且费时费力这一现象,设计了一种便携式且价格低的非接触电场测量装置,可方便快捷地查找线路故障。本文采用计算机建模仿真与实验相结合的研究方法,对低压线缆周围电场分布进行了详细的研究,此外,还分析了线缆绝缘表皮的破损以及周围温湿度的变化对电场分布的影响。不仅为设计电场测量装置提供理论依据,而且为实现低压线缆绝缘破损查询提供一种新思路,同时有着极其重要的现实意义。本文首先介绍了近年来电力行业频频出现的触电事故,已严重威胁到人们的安全生产,列举了关于电场测量的方法,并对国内外的研究现状进行总...
【文章来源】：石家庄铁道大学河北省
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
无限长直导线模型
第二章电力线缆周围电场分布及绝缘老化基础理论-14-图2-3二维静电场求解区域图中区域V表示该区域内含有均匀的线性媒介的静电场，其中电位函数满足泊松方程式2-7。在实际中区域V的边界条件是三类边界条件中的某一类或某几类，在此，本文仅讨论最具一般性的情况，即三类边界条件都存在的情况。图2-3中的321、、分别表示第一类边界条件、第二类边界条件、第三类边界条件。因此对应的泊松方程及边界值的问题可表示为：32102qnqnf(2-19)图2-3中，外边界的单位法向量用n表示，式2-19中n为沿外边界法向方向的变量。则泛函分析表达式为：F,,fL21(2-20)将式2-19中第一个方程与式(2-20)进行联立，得出相应的泛函为:,FfVfV,VVdd212122(2-21)经过数学推导，可得：d21dd212nFVfVVVu(2-22)最后一项可以表示为：
第二章电力线缆周围电场分布及绝缘老化基础理论-15-32d21d212qn(2-23)再将式2-23带入式2-22中，可得：d21dd213222FfqVVVVu(2-24)通过式2-24可知式中已经包含了第二类边界条件和第三类边界条件，但是并没有包含第一类边界条件，所以需要单独列出，即：12322d21dd21VvFfVminVVq(2-25)2.4.2单位插值函数的讨论为进一步计算点位，本节对单位插值函数进行分析。本小节讨论使用最为广泛的三角形微小单元为例的插值基函数的推导。图2-4为最简单的微小三角单元，在分析过程中，先将所研究的区域划分为若干个这样的微小单元，再进行下一步分析。图2-4微小三角形单元将微小三角形单元的各个节点用逆时针进行编号，即在该微小三角形单元上的展开式为平面线性插值基函数：yx321(2-30)式中，321、、为待定常数。将三个节点上的位函数和空间坐标代入得：333213232212131211yxyxyx(2-31)
【参考文献】：
期刊论文
[1]工频电场遥测系统传感器的分析与研究[J]. 石磊,张福生,罗帅,庞树阳,常丙乾. 承德石油高等专科学校学报. 2019(05)
[2]输电线路工频电场的计算与测量研究[J]. 陈昊,朱超,李义峰,徐懂理. 电气工程学报. 2016(05)
[3]智能防触电安全帽系统的设计[J]. 徐天奇. 中国安全生产科学技术. 2012(03)
[4]电容式交变电场传感器与工频电场检测试验研究[J]. 汪金刚,林伟,李健,毛长斌,何为,王平. 传感器与微系统. 2010(09)
[5]验电器的正确使用[J]. 戴克铭. 电力安全技术. 2010(09)
[6]无电极型工频电场传感器的设计[J]. 牛犇,曾嵘,李欢,王博. 中国电机工程学报. 2008(31)
[7]特高压大跨越架空线路三维工频电场计算[J]. 文武,彭磊,张小武,刘媛,阮江军,赵全江,李翔. 高电压技术. 2008(09)
[8]光电集成电场传感器的设计[J]. 陈未远,曾嵘,梁曦东,何金良. 清华大学学报(自然科学版). 2006(10)
[9]基于电容分压原理的电子式TV一次侧设计[J]. 肖霞,张忠学,徐雁,叶妙元,韩世忠,向珂. 高电压技术. 2006(05)
[10]光纤瞬态电场传感器的研究[J]. 张卫东,崔翔. 测控技术. 2004(04)
硕士论文
[1]电气开关柜母线电场非接触测量研究[D]. 刘晨朝.石家庄铁道大学 2018
[2]基于有限元和模拟电荷法的输电线路工频电磁场的数值计算与研究[D]. 彭湃.广东工业大学 2016
[3]城网电缆绝缘状态在线监测预警系统及应用研究[D]. 罗晨.重庆大学 2016
[4]微弱信号的测量以及输入板的设计[D]. 雷冬阁.东北农业大学 2015
[5]直流输电线路合成电场与带电作业人员体表电场分析研究[D]. 黎琳.重庆大学 2015
[6]高压输电线路电磁环境分析及人体生物效应研究[D]. 高阳.华北电力大学 2015
[7]基于场强分布的非接触式超高压验电器设计[D]. 高桂华.西安电子科技大学 2014
[8]组式高压电场测量和安全距离报警系统研究[D]. 毛凯.重庆大学 2014
[9]变电站工频电磁环境信息监测系统设计[D]. 汤紫霖.武汉理工大学 2014
[10]珠海地区电网500kV、220kV、110kV变电站工频电场强度的测量与分析[D]. 张泽林.华南理工大学 2012
本文编号：3075054
【文章来源】：石家庄铁道大学河北省
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
无限长直导线模型
第二章电力线缆周围电场分布及绝缘老化基础理论-14-图2-3二维静电场求解区域图中区域V表示该区域内含有均匀的线性媒介的静电场，其中电位函数满足泊松方程式2-7。在实际中区域V的边界条件是三类边界条件中的某一类或某几类，在此，本文仅讨论最具一般性的情况，即三类边界条件都存在的情况。图2-3中的321、、分别表示第一类边界条件、第二类边界条件、第三类边界条件。因此对应的泊松方程及边界值的问题可表示为：32102qnqnf(2-19)图2-3中，外边界的单位法向量用n表示，式2-19中n为沿外边界法向方向的变量。则泛函分析表达式为：F,,fL21(2-20)将式2-19中第一个方程与式(2-20)进行联立，得出相应的泛函为:,FfVfV,VVdd212122(2-21)经过数学推导，可得：d21dd212nFVfVVVu(2-22)最后一项可以表示为：
第二章电力线缆周围电场分布及绝缘老化基础理论-15-32d21d212qn(2-23)再将式2-23带入式2-22中，可得：d21dd213222FfqVVVVu(2-24)通过式2-24可知式中已经包含了第二类边界条件和第三类边界条件，但是并没有包含第一类边界条件，所以需要单独列出，即：12322d21dd21VvFfVminVVq(2-25)2.4.2单位插值函数的讨论为进一步计算点位，本节对单位插值函数进行分析。本小节讨论使用最为广泛的三角形微小单元为例的插值基函数的推导。图2-4为最简单的微小三角单元，在分析过程中，先将所研究的区域划分为若干个这样的微小单元，再进行下一步分析。图2-4微小三角形单元将微小三角形单元的各个节点用逆时针进行编号，即在该微小三角形单元上的展开式为平面线性插值基函数：yx321(2-30)式中，321、、为待定常数。将三个节点上的位函数和空间坐标代入得：333213232212131211yxyxyx(2-31)
【参考文献】：
期刊论文
[1]工频电场遥测系统传感器的分析与研究[J]. 石磊,张福生,罗帅,庞树阳,常丙乾. 承德石油高等专科学校学报. 2019(05)
[2]输电线路工频电场的计算与测量研究[J]. 陈昊,朱超,李义峰,徐懂理. 电气工程学报. 2016(05)
[3]智能防触电安全帽系统的设计[J]. 徐天奇. 中国安全生产科学技术. 2012(03)
[4]电容式交变电场传感器与工频电场检测试验研究[J]. 汪金刚,林伟,李健,毛长斌,何为,王平. 传感器与微系统. 2010(09)
[5]验电器的正确使用[J]. 戴克铭. 电力安全技术. 2010(09)
[6]无电极型工频电场传感器的设计[J]. 牛犇,曾嵘,李欢,王博. 中国电机工程学报. 2008(31)
[7]特高压大跨越架空线路三维工频电场计算[J]. 文武,彭磊,张小武,刘媛,阮江军,赵全江,李翔. 高电压技术. 2008(09)
[8]光电集成电场传感器的设计[J]. 陈未远,曾嵘,梁曦东,何金良. 清华大学学报(自然科学版). 2006(10)
[9]基于电容分压原理的电子式TV一次侧设计[J]. 肖霞,张忠学,徐雁,叶妙元,韩世忠,向珂. 高电压技术. 2006(05)
[10]光纤瞬态电场传感器的研究[J]. 张卫东,崔翔. 测控技术. 2004(04)
硕士论文
[1]电气开关柜母线电场非接触测量研究[D]. 刘晨朝.石家庄铁道大学 2018
[2]基于有限元和模拟电荷法的输电线路工频电磁场的数值计算与研究[D]. 彭湃.广东工业大学 2016
[3]城网电缆绝缘状态在线监测预警系统及应用研究[D]. 罗晨.重庆大学 2016
[4]微弱信号的测量以及输入板的设计[D]. 雷冬阁.东北农业大学 2015
[5]直流输电线路合成电场与带电作业人员体表电场分析研究[D]. 黎琳.重庆大学 2015
[6]高压输电线路电磁环境分析及人体生物效应研究[D]. 高阳.华北电力大学 2015
[7]基于场强分布的非接触式超高压验电器设计[D]. 高桂华.西安电子科技大学 2014
[8]组式高压电场测量和安全距离报警系统研究[D]. 毛凯.重庆大学 2014
[9]变电站工频电磁环境信息监测系统设计[D]. 汤紫霖.武汉理工大学 2014
[10]珠海地区电网500kV、220kV、110kV变电站工频电场强度的测量与分析[D]. 张泽林.华南理工大学 2012
本文编号：3075054
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlidianqilunwen/3075054.html
