基于HDS的交联聚乙烯电缆健康评价研究
发布时间：2021-10-27 14:57
随着国家电网工程建设的发展和国家战略规划的实施。交联聚乙烯（XLPE）电缆作为传输电能的主要载体在国家重点工程和城市建设中发挥着越来越重要的作用。因此,XLPE电缆的绝缘稳定性以及健康的使用年限直接影响着广大人民群众的正常生活以及经济建设的稳定发展。所以,通过对XLPE电缆的老化机理进行研究以及对使用中电缆老化情况进行评估,来有效预测电缆的剩余使用寿命是十分必要的。国内外的研究表明,电缆在带电工作的情况下,其绝缘层会在复杂的外部环境下受到如热应力、机械应力、环境应力等应力的共同作用从而导致绝缘老化,最终使得电缆无法正常使用。现有的诊断电缆的绝缘老化试验通常分为破坏性试验和非破坏性试验,不过大多数都是在电缆投入使用前抽样进行的预防性试验,这样不仅耗费了大量的人力物力财力,而且在电缆的使用过程中不能把电缆的老化情况反馈给相关单位,存在着安全隐患。本文的研究思路是通过对带电状态下的XLPE电缆绝缘层进行老化分析。首先对电缆绝缘体的基本理论及其电磁理论进行推导分析,结合各种老化机理的研究,得出不同的应力作用下电缆绝缘老化不同的表现形式,并且会产生不同形式的高次谐波。其次利用谐波诊断系统（HDS...
【文章来源】：安徽理工大学安徽省
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 当前国内外研究现状
1.2.1 国内外XLPE电缆使用寿命研究现状
1.2.2 存在的问题
1.3 本文主要研究内容和创新点
2 XLPE电缆绝缘老化及常用实验方法
2.1 XLPE电缆的绝缘体的基本理论及其电磁理论
2.1.1 绝缘体的基本理论
2.1.2 电缆的电磁理论
2.2 XLPE电缆老化机理研究
2.2.1 热老化
2.2.2 电压应力老化
2.2.3 机械应力老化
2.2.4 环境应力老化
2.2.5 复合应力老化
2.2.6 应力特征与谐波的关系
2.3 常用的实验方法
2.3.1 电热老化法
2.3.2 逐级升压法
2.3.3 等温松弛电流法
2.3.4 超低频介质损耗实验法
2.4 小结
3 谐波诊断系统
3.1 HDS的构成
3.2 数据采集模块
3.2.1 诊断装置硬件模块
3.2.2 高次谐波电流分析
3.2.3 诊断计算步骤
3.2.4 电缆谐波的傅里叶分析
3.3 专家数据系统及剩余寿命预测
3.3.1 专家数据系统
3.3.2 基于韦布尔分布的剩余寿命预测
4 10KV XLPE本体与接头劣化试验及寿命预测
4.1 试验简介
4.2 试验目的
4.3 试验依据
4.4 试验方法
4.5 试验结果
4.5.1 HDS诊断分析结果
4.5.2 对比分析结果
4.6 试验总结
5 研究结论与展望
参考文献
致谢
作者简介及读研期间主要研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于HDS的交联聚乙烯电缆健康诊断研究[J]. 陈琛,胡业林,赵世纯. 佳木斯大学学报(自然科学版). 2018(05)
[2]利用电流高次谐波诊断旋转设备故障的研究[J]. 张闻,凌标灿,杨舒迪,杨佳滨. 华北科技学院学报. 2017(03)
[3]交联聚乙烯电缆的老化及其诊断方法研究进展[J]. 李伟,吴麟琳,张幸,赵艾萱,王彦博,陶诗洋,邓军波,张冠军. 绝缘材料. 2016(11)
[4]电老化与加速水树老化对交联聚乙烯绝缘理化特性的影响[J]. 陈智勇,罗传仙,张静,周福升,唐捷,许飞,李建英. 西安交通大学学报. 2015(04)
[5]XLPE绝缘电缆寿命研究的现状与趋势分析[J]. 江娜,马小强,汪旭旭. 电气开关. 2013(04)
[6]浙江电网电缆线路运行情况分析[J]. 王少华,吴明祥,胡文堂,刘岩,汪滔,周焕. 浙江电力. 2012(08)
[7]基于灰色预测的电力电缆老化过程预警仿真研究[J]. 孙仲民,何正友,戴铭. 电力系统保护与控制. 2012(13)
[8]XLPE电缆绝缘老化与剩余寿命评估的试验方法[J]. 喻岩珑,李晟,孙辉,岳彩鹏,吴延坤,陈广辉,姚瑾. 电网与清洁能源. 2011(04)
[9]交联聚乙烯电缆热老化与电树枝化相关性研究[J]. 李捍平,黄志鹏,李忠华. 江苏电机工程. 2009(05)
[10]等温松弛电流用于10kV XLPE电缆寿命评估的方法[J]. 王雅群,尹毅,李旭光,蔡川. 电工技术学报. 2009(09)
博士论文
[1]35kV及以下XLPE电力电缆绝缘老化评估研究[D]. 刘飞.上海交通大学 2014
硕士论文
[1]谐波诊断技术及其在矿山大型电气设备中应用[D]. 杨舒迪.华北科技学院 2017
[2]高压XLPE电缆剩余寿命评估研究[D]. 陈文教.华南理工大学 2015
[3]XLPE绝缘电缆可靠性与寿命预测算法研究[D]. 程博.华南理工大学 2014
[4]交联聚乙烯热老化监测及快速热寿命评估[D]. 霍瑞美.上海交通大学 2014
[5]XLPE高压电缆绝缘老化状态评估研究[D]. 薛程.天津大学 2014
[6]基于光栅光纤传感的电力电缆在线监测系统研究[D]. 赵洋洋.武汉理工大学 2011
[7]不同条件下交联聚乙烯电缆电树枝生长特性研究[D]. 陈仕军.重庆大学 2009
[8]基于残留电荷法的XLPE电缆水树老化诊断研究[D]. 刘彦君.天津大学 2008
[9]电力电缆局部放电检测与模式识别的研究[D]. 张强.天津大学 2007
[10]基于神经网络的谐波电流检测方法的研究[D]. 邹双一.天津大学 2005
本文编号：3461834
【文章来源】：安徽理工大学安徽省
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 当前国内外研究现状
1.2.1 国内外XLPE电缆使用寿命研究现状
1.2.2 存在的问题
1.3 本文主要研究内容和创新点
2 XLPE电缆绝缘老化及常用实验方法
2.1 XLPE电缆的绝缘体的基本理论及其电磁理论
2.1.1 绝缘体的基本理论
2.1.2 电缆的电磁理论
2.2 XLPE电缆老化机理研究
2.2.1 热老化
2.2.2 电压应力老化
2.2.3 机械应力老化
2.2.4 环境应力老化
2.2.5 复合应力老化
2.2.6 应力特征与谐波的关系
2.3 常用的实验方法
2.3.1 电热老化法
2.3.2 逐级升压法
2.3.3 等温松弛电流法
2.3.4 超低频介质损耗实验法
2.4 小结
3 谐波诊断系统
3.1 HDS的构成
3.2 数据采集模块
3.2.1 诊断装置硬件模块
3.2.2 高次谐波电流分析
3.2.3 诊断计算步骤
3.2.4 电缆谐波的傅里叶分析
3.3 专家数据系统及剩余寿命预测
3.3.1 专家数据系统
3.3.2 基于韦布尔分布的剩余寿命预测
4 10KV XLPE本体与接头劣化试验及寿命预测
4.1 试验简介
4.2 试验目的
4.3 试验依据
4.4 试验方法
4.5 试验结果
4.5.1 HDS诊断分析结果
4.5.2 对比分析结果
4.6 试验总结
5 研究结论与展望
参考文献
致谢
作者简介及读研期间主要研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于HDS的交联聚乙烯电缆健康诊断研究[J]. 陈琛,胡业林,赵世纯. 佳木斯大学学报(自然科学版). 2018(05)
[2]利用电流高次谐波诊断旋转设备故障的研究[J]. 张闻,凌标灿,杨舒迪,杨佳滨. 华北科技学院学报. 2017(03)
[3]交联聚乙烯电缆的老化及其诊断方法研究进展[J]. 李伟,吴麟琳,张幸,赵艾萱,王彦博,陶诗洋,邓军波,张冠军. 绝缘材料. 2016(11)
[4]电老化与加速水树老化对交联聚乙烯绝缘理化特性的影响[J]. 陈智勇,罗传仙,张静,周福升,唐捷,许飞,李建英. 西安交通大学学报. 2015(04)
[5]XLPE绝缘电缆寿命研究的现状与趋势分析[J]. 江娜,马小强,汪旭旭. 电气开关. 2013(04)
[6]浙江电网电缆线路运行情况分析[J]. 王少华,吴明祥,胡文堂,刘岩,汪滔,周焕. 浙江电力. 2012(08)
[7]基于灰色预测的电力电缆老化过程预警仿真研究[J]. 孙仲民,何正友,戴铭. 电力系统保护与控制. 2012(13)
[8]XLPE电缆绝缘老化与剩余寿命评估的试验方法[J]. 喻岩珑,李晟,孙辉,岳彩鹏,吴延坤,陈广辉,姚瑾. 电网与清洁能源. 2011(04)
[9]交联聚乙烯电缆热老化与电树枝化相关性研究[J]. 李捍平,黄志鹏,李忠华. 江苏电机工程. 2009(05)
[10]等温松弛电流用于10kV XLPE电缆寿命评估的方法[J]. 王雅群,尹毅,李旭光,蔡川. 电工技术学报. 2009(09)
博士论文
[1]35kV及以下XLPE电力电缆绝缘老化评估研究[D]. 刘飞.上海交通大学 2014
硕士论文
[1]谐波诊断技术及其在矿山大型电气设备中应用[D]. 杨舒迪.华北科技学院 2017
[2]高压XLPE电缆剩余寿命评估研究[D]. 陈文教.华南理工大学 2015
[3]XLPE绝缘电缆可靠性与寿命预测算法研究[D]. 程博.华南理工大学 2014
[4]交联聚乙烯热老化监测及快速热寿命评估[D]. 霍瑞美.上海交通大学 2014
[5]XLPE高压电缆绝缘老化状态评估研究[D]. 薛程.天津大学 2014
[6]基于光栅光纤传感的电力电缆在线监测系统研究[D]. 赵洋洋.武汉理工大学 2011
[7]不同条件下交联聚乙烯电缆电树枝生长特性研究[D]. 陈仕军.重庆大学 2009
[8]基于残留电荷法的XLPE电缆水树老化诊断研究[D]. 刘彦君.天津大学 2008
[9]电力电缆局部放电检测与模式识别的研究[D]. 张强.天津大学 2007
[10]基于神经网络的谐波电流检测方法的研究[D]. 邹双一.天津大学 2005
本文编号：3461834
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