基于行波原理的大庆油田电缆故障探测方法研究

发布时间：2017-09-15 06:47

  本文关键词：基于行波原理的大庆油田电缆故障探测方法研究

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【摘要】：随着大庆油田的深入开发和持续发展,油田电网中,电力电缆在线路总长度中所占比例逐年升高,由于电缆埋在地下运行,与架空线路相比,电缆故障点查找难度大,这就加重了停电事件对油田生产带来的影响。本课题源于大庆油田电网电力电缆运行维护管理过程中遇到的实际问题,依照大庆油田的电缆运行现状,针对大庆油田所处环境,如何提高电缆故障探测技术整体水平,迅速、准确地确定电力电缆的故障点,缩短停电时间、减少故障修复费用、提高供电可靠性,是目前亟待解决的关键问题。应该使用什么原理的探测技术,典型的探测技术是否需要进行适应性参数调整都是本文将要研究的内容。本文详细分析了电力电缆故障探测技术的基本原理和应用情况,从大庆油田电力电缆故障的成因和故障性质着手,对电缆故障探测技术的原理进行针对性分析,并在此基础上开展基于行波原理的多次脉冲电缆探测方法研究,着重论证了具有地域性特点的多次脉冲行波之间的相互触发条件和测试盲区处置原则,设计出适用于大庆油田自身特点的故障测距技术。在确定大庆油田电缆故障探测方法的同时,还针对油田运行电缆的现状和参数,研究计算出查找电缆故障的关键性参数指标,找出了适用于大庆油田电网自身特点的35k V以下各级电力电缆的故障探测冲闪电压限值,为今后合理选择探测方法、科学设置系统参数提供了重要参考依据,方便员工快速、准确、直观地定位到故障点,同时减少试验对电缆的冲击,延长电缆使用寿命,提高电网运行维护管理水平。
【关键词】：大庆油田 探测方法 电缆故障 限值 行波
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM75
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-14
• 1.1 课题研究的背景及意义9
• 1.2 电力电缆故障概述9-10
• 1.2.1 电力电缆故障的类别9-10
• 1.2.2 电力电缆故障的原因10
• 1.3 电缆故障探测技术的演变10-12
• 1.3.1 电桥法11
• 1.3.2 高压脉冲法11-12
• 1.3.3 低压脉冲法12
• 1.3.4 声测法和音频感应法12
• 1.4 大庆油田电网电力电缆运行现状12
• 1.5 本文的主要研究内容12-14
• 第2章 行波法电缆故障检测理论与数学模型14-20
• 2.1 引言14
• 2.2 行波法探测电缆故障的步骤及说明14
• 2.3 长线电缆等效电路14-15
• 2.4 行波脉冲信号在电力电缆中的传播15-19
• 2.4.1 行波信号特性阻抗以及在电缆中传播的建模16-17
• 2.4.2 行波信号在电缆中的反射17-18
• 2.4.3 行波反射法的电缆故障测距原理18-19
• 2.5 本章小结19-20
• 第3章 电缆发生故障的原因分析20-26
• 3.1 引言20
• 3.2 电力电缆典型结构20-21
• 3.3 电缆故障性质分类21
• 3.4 交联聚乙烯电缆的绝缘老化原因21-23
• 3.5 大庆油田电缆故障的诱因分析23-24
• 3.6 电缆绝缘材料的击穿原理24-25
• 3.6.1 电击穿、热击穿和化学击穿24
• 3.6.2 影响固体介质击穿电压的主要因素24-25
• 3.7 大庆油田交联聚乙烯电缆的绝缘老化检查项目25
• 3.8 本章小结25-26
• 第4章 大庆油田电缆绝缘情况及故障探测参数研究26-46
• 4.1 引言26
• 4.2 0.4 kV电缆绝缘劣化现状及击穿参数分析26-29
• 4.2.1 0.4 kV电缆采样26-27
• 4.2.2 试验项目及结果27-28
• 4.2.3 试验分析28-29
• 4.3 6 kV电缆绝缘劣化现状及击穿参数分析29-35
• 4.3.1 6 kV电缆采样29
• 4.3.2 试验项目及结果29-34
• 4.3.3 试验分析34-35
• 4.4 10 kV电缆绝缘劣化现状及击穿参数分析35-37
• 4.4.1 10 kV电缆采样35
• 4.4.2 试验项目及结果35-37
• 4.4.3 试验分析37
• 4.5 6（10） kV低绝缘缺陷电缆绝缘劣化现状及击穿参数分析37-38
• 4.5.1 样品说明37-38
• 4.5.2 试验项目及结果38
• 4.5.3 试验分析38
• 4.6 35 kV电缆绝缘劣化现状及击穿参数分析38-44
• 4.6.1 35 kV电缆采样38-39
• 4.6.2 试验项目及结果39-43
• 4.6.3 试验分析43-44
• 4.7 35 kV及以下电缆试验电压值44-45
• 4.8 本章小结45-46
• 第5章 电缆故障检测方法设计46-60
• 5.1 引言46
• 5.2 直流高压闪络测试方法46-48
• 5.2.1 直流高压闪络法脉冲电流波形47
• 5.2.2 直流高压闪络法计算公式及仿真波形47-48
• 5.3 冲击高压闪络测试法48-50
• 5.4 低压脉冲测试法的仿真50
• 5.5 大庆油田电力电缆多次脉冲测试法50-56
• 5.5.1 低压测试行波触发时刻的选择51-52
• 5.5.2 测试盲区的处理原则52-53
• 5.5.3 多次脉冲测试法功能的实现53-55
• 5.5.4 仿真数据采集与对比分析55-56
• 5.6 基于行波原理的电缆故障探测方法应用实例56-59
• 5.6.1 6 kV电缆故障查找56-57
• 5.6.2 10 kV电缆故障查找57
• 5.6.3 0.4 kV电缆故障查找57-58
• 5.6.4 35 kV电缆故障查找58-59
• 5.7 本章小结59-60
• 结论60-61
• 参考文献61-64
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果64-66
• 致谢66-67
• 个人简历67

【参考文献】

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本文编号：854946