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1、福州億森電力設(shè)備有限公司0591-8757505513338443272高壓電纜局放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)福州億森電力設(shè)備設(shè)備有限公司2016年 9 月摘要:在XLPE電纜投入運(yùn)行后,由于絕緣的老化變質(zhì)、過熱、機(jī)械損傷等,使得電纜在運(yùn)行中絕緣裂化,為 了防止由于絕緣劣化造成電纜運(yùn)行事故, 需要對(duì)電纜的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行即時(shí)監(jiān)測(cè), 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)控制著電纜及其附件PD混沌監(jiān)測(cè)方法進(jìn)的質(zhì)量。局部放電是目前比較有效的在線監(jiān)測(cè)方法,局部放電檢測(cè)目前相應(yīng)有電磁耦合法、超高頻法和超聲波 法、光學(xué)測(cè)量法等,本文將著重論述這些方法各自的優(yōu)勢(shì)與不足,同時(shí)對(duì)目前發(fā)展起來的 行討論。關(guān)鍵詞:XLPE電纜;在線監(jiān)測(cè);局部放電;混沌法0 引

2、言電力電纜在電力網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用愈發(fā)隨著電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展以及舊城改造工程的進(jìn)行,廣泛。電力電纜的基本結(jié)構(gòu)包括線芯、 絕緣層、 屏蔽層和保護(hù)層四個(gè)部分。 其中線芯即導(dǎo)體,是電力電纜中傳輸電能的部分, 是電纜的主要結(jié)構(gòu)。 絕緣層將線芯與外界電氣上隔離。 屏蔽層包括導(dǎo)體屏蔽層和絕緣屏蔽層,一般存在于 15kV 及以上電纜中。保護(hù)層是用來防止外界 的雜質(zhì)和水分的滲入和外力的破壞 1。電力電纜按照電壓等級(jí)分類有低壓電纜 (35kV 及以下輸配電線路 )、中低壓電纜 (35kV 及 以下)、高壓電纜(110kV及以上)、超高壓電纜(275800kV)、特高壓電纜(lOOOkV及以上)。 按照絕緣材料電力電纜

3、可以分為塑料絕緣電纜和橡皮絕緣電纜。 其中油紙絕緣電纜應(yīng)用歷史最長(zhǎng)。它安全可靠,使用壽命長(zhǎng),價(jià)格低廉。主要缺點(diǎn)是敷設(shè)受落差限制。塑料絕緣電纜主要用于低壓電纜, 常用的絕緣材料有聚氯乙烯、聚乙烯、 交聯(lián)聚乙烯。 橡皮絕緣電纜彈性好,適合用 于移動(dòng)頻繁彎曲半徑小的敷設(shè)地點(diǎn)。我國(guó)早期使用的多是油紙絕緣電纜, 但自 以廣泛應(yīng)用,并逐漸取代了油紙絕緣電纜的地位。1970 年以來, 交聯(lián)聚乙烯 (XLPE) 電力電纜得XLPE 電纜電氣性能優(yōu)越,具有擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度高、介質(zhì)損耗小、載流量大等優(yōu)點(diǎn)因而得到了廣泛的應(yīng)用。在線檢測(cè)電纜故障的方法有很多, 如直流分量法、 損耗電流諧波分量法、 局部放電法等, 其中,局

4、部放電法是目前用于現(xiàn)場(chǎng)比較有效的在線檢測(cè)方法。 XLPE 電纜發(fā)生局部放電時(shí)一般會(huì)產(chǎn)生電流脈沖、 電磁輻射、 超聲波等現(xiàn)象,根據(jù)檢測(cè)物理量的不同,局部放電檢測(cè)相應(yīng)有電磁耦合法、 超高頻法和超聲波法等, 其中,電磁耦合法由于傳感器靈敏度高、安裝方便,且與電纜無電氣連接,是目前應(yīng)用最為廣泛的一種方法本文主要論述了 XLPE 電纜局部放電在線監(jiān)測(cè)的一些基本方法的優(yōu)勢(shì)與缺陷, 局部放電的混沌監(jiān)測(cè)方法進(jìn)行了討論 2。并對(duì)電纜難點(diǎn)1 PD 在線監(jiān)測(cè)的意義以及技術(shù)局部放電,是絕緣介質(zhì)中的一種電氣放電 ,這種放電僅限制在被測(cè)介質(zhì)中一部分且只使導(dǎo)體間的絕緣局部橋接, 這種放電可能發(fā)生或可能不發(fā)生于導(dǎo)體的鄰近。電

5、力設(shè)備絕緣中的某些薄弱部位在強(qiáng)電場(chǎng)的作用下發(fā)生局部放電是高壓絕緣中普遍存在的問題。雖然局部放電的局部損壞。若確定絕緣故一般不會(huì)引起絕緣的穿透性擊穿,但可以導(dǎo)致電介質(zhì)(特別是有機(jī)電介質(zhì)) 局部放電長(zhǎng)期存在, 在一定條件下會(huì)導(dǎo)致絕緣劣化甚至擊穿。 對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行局部放電試驗(yàn), 不但能夠了解設(shè)備的絕緣狀況, 還能及時(shí)發(fā)現(xiàn)許多有關(guān)制造與安裝方面的問題,障的原因及其嚴(yán)重程度。 因此, 對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行局部放電測(cè)試是電力設(shè)備制造和運(yùn)行中的一項(xiàng)重要預(yù)防性試驗(yàn)?;趯?duì)發(fā)生局部放電時(shí)產(chǎn)生的各種電、光、聲、熱等現(xiàn)象的研究,局部放電檢測(cè)技術(shù)中 也相應(yīng)出現(xiàn)了電檢測(cè)法和光測(cè)法、 聲測(cè)法、 紅外熱測(cè)法等非電量檢測(cè)方法。 但

6、每種方法都有自身的優(yōu)勢(shì)與局限性。 抑制噪聲、 提高傳感器的靈敏度是推廣 XLPE 電力電纜局部放電在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的關(guān)鍵, 如何分析局放測(cè)試數(shù)據(jù)、 識(shí)別局放源類型乃至精確定位局放源, 需要更多 的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)和理論研究。2傳統(tǒng)PD在線監(jiān)測(cè)方法由于電纜故障主要發(fā)生在電纜附件位置, 而本體較少發(fā)生故障。 因此, 電纜在線檢測(cè)主要檢測(cè)電纜接頭位置。在線 PD 檢測(cè)的主要問題有三 : 一是傳感器很難接觸到帶電導(dǎo)體甚至不易接觸到金屬 護(hù)套 ;二是傳感點(diǎn)分布在長(zhǎng)電纜上,因此它們檢測(cè)的信號(hào)在傳輸過程中容易變形扭曲;三是干擾信號(hào)的存在。測(cè)量局放的輻射場(chǎng)常用敏感的場(chǎng)傳感器。 這些傳感器通常放在靠近電纜接頭的外半導(dǎo)電

7、 層上,常用銅或鋁導(dǎo)體作為內(nèi)置傳感器, 半導(dǎo)電層在導(dǎo)體和絕緣之間起一個(gè)連接和均勻電場(chǎng)的作用,防止電場(chǎng)的加強(qiáng),防止造成局放或早期故障。內(nèi)置傳感器的缺點(diǎn)在于不夠便攜, 而便攜式的傳感器必須安裝在電纜的外部, 并通過電感耦合或電容耦合的方法與電介質(zhì)耦合。 這樣的傳感器安裝最大問題在于它不僅僅捕捉內(nèi)部信號(hào),也捕捉外部干擾。UHF常用的在線 PD 檢測(cè)手段有 :高頻電流法,電容耦合傳感器,聲發(fā)射法,超高頻 法,甚高頻 VHF 法等。此外還有一些不太常用的手段, 例如定向偶合法、 偏振光測(cè)量法等。2.1 電容耦合法 電容耦合法也是電測(cè)法的一種,其具體的方法是從距離接頭比較近取一段電纜,把電 纜的外護(hù)套絕緣

8、層去電, 電極是在外半導(dǎo)電層的表面裹上一導(dǎo)電體, 這樣就構(gòu)成了容性電機(jī), 在發(fā)生放電時(shí),就可以通過耦合,然后測(cè)量脈沖電流信號(hào)。就可以如圖 2.1 所示。我們可 以看到,兩個(gè)阻抗(同軸電纜和絕緣層) 是并聯(lián)在一起, 這種測(cè)量方法的最大優(yōu)點(diǎn)就是不會(huì) 損壞外半導(dǎo)電層和電纜絕緣層, 而且對(duì)電纜信號(hào)傳輸幾乎沒有干擾。 傳感器的信號(hào)噪聲比與 剝?nèi)プo(hù)套的長(zhǎng)度、 金屬箔和護(hù)套之間的長(zhǎng)度以及金屬箔長(zhǎng)度這三者之間是有關(guān)聯(lián)的, 通過調(diào) 整可以得到理想的信噪比值 3 。圖2-1電容偶合法示意圖常用的電容耦合傳感器有內(nèi)置式和外置式。內(nèi)置式和外置式的相比較外置式的更有優(yōu) 勢(shì),外置式的電極可以做在護(hù)套表面,對(duì)電纜的絕緣沒有

9、影響,這樣也會(huì)使安裝比較方便, 這樣外置式的既可以用在在線局放檢測(cè)也可以用在現(xiàn)場(chǎng)局放監(jiān)測(cè)。在國(guó)內(nèi)有些科研單位已經(jīng)研發(fā)出了電容耦合傳感器,根據(jù)電容耦合的原理, 西安交通大學(xué)開發(fā)了可以通過監(jiān)測(cè)電纜附件的傳感器,該傳感器為位置式,并通過實(shí)驗(yàn)對(duì)220千伏交聯(lián)聚乙烯電纜進(jìn)行了局部放電測(cè)量。這一傳感器的生產(chǎn)過程是:一、用刀具剝開屏蔽層和電纜外護(hù)套,把一導(dǎo)體環(huán)放到屏蔽層和外護(hù)套之間,并用絕緣材料固定住導(dǎo)體環(huán),使之緊貼外半導(dǎo)體層,然后用法蘭連接導(dǎo)體斷層。其帶寬也不錯(cuò),可以到500MHZ。有一些研究院、電力設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)和高校也進(jìn)行了這方面的研究,例如華中科技大學(xué),國(guó)家電網(wǎng)科學(xué)研究院、 興迪公司等,有的產(chǎn)品通過實(shí)

10、驗(yàn)也取得了不錯(cuò)的結(jié)果。國(guó)外對(duì)電容耦合傳感器技術(shù)比國(guó)內(nèi)成熟很多。美國(guó)麻省理工大學(xué)開發(fā)出了內(nèi)置VHF傳感器。其加工過程是:剝開 100mm寬的金屬屏蔽層,然后用 40mm寬的薄金屬裹在電纜的 外半導(dǎo)電層,這樣薄金屬與半導(dǎo)電層構(gòu)成耦合電容,當(dāng)發(fā)生放電時(shí),信號(hào)通過薄金屬和屏蔽層傳輸出,它在正常運(yùn)行時(shí)帶寬為300MHz,抗干擾效果也比較好。還有就是韓國(guó)也是根據(jù)這一理論開發(fā)出一種檢測(cè)儀,它攜帶方便抗干擾效果好,靈敏度高,已到達(dá)1pC,帶寬為200kHz-300MHz,現(xiàn)場(chǎng)使用效果較好。Rogowski)線圈是在其中最具 信號(hào)通過導(dǎo)線傳輸,一邊以電正是根據(jù)電磁耦合這一原理,研2-2與羅斯線圈傳感器等效電路圖

11、2.2電感耦合法根據(jù)電感耦合理論,現(xiàn)在已開發(fā)出多種傳感器,羅斯( 有代表性。在電纜發(fā)生放電時(shí), 會(huì)產(chǎn)生頻率較高的電流信號(hào), 流信號(hào)傳輸也轉(zhuǎn)化為電磁波,不斷的向各個(gè)方向輻射能量,2-3。究出了羅斯線圈傳感器。羅斯線圈傳感器結(jié)構(gòu)圖圖2-2羅斯線圈結(jié)構(gòu)圖在圖2-3中,M是原邊與副邊之間的互感,由羅斯線圈等效電路圖可以清晰的看到,左邊即為電流傳感器,在線路之間也會(huì)形成相互干擾,用Cs表示,羅斯線圈自感用LS表示,線圈的等效電阻Rs表示,C0,R0為線圈的取樣阻抗。在實(shí)際應(yīng)用中,磁芯的選擇也我們通常使用的是鎳鋅鐵氧體,用其做出其頻率帶可從20KHZ至U 100MHZ。很重要,不同的磁芯對(duì)生產(chǎn)出的傳感器影

12、響很大,的電感耦合器靈敏度高,可達(dá)3P C, 工作帶寬大,LsWV Rs-卜 J Ui(t)Cs 二_ *U0(t)i(t)圖2-3羅斯線圈等效電路根據(jù)羅果夫斯基(Rogowski)線圈原理生產(chǎn)的電磁耦合傳感器也分為內(nèi)置式傳感器和 外置式傳感器。外置式和內(nèi)置式也是有一定不同,主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面: 一是兩傳感器的大小有所差異;二是在安裝時(shí)放置的位置不同;外置式的傳感器在尺寸方面比內(nèi)置式大,靈敏度方面內(nèi)置式比外置式要好,外置式的抗干擾性也不如內(nèi)置式,其安裝的位置在電纜接頭內(nèi)部,與屏蔽層的導(dǎo)體相連接,安裝相比內(nèi)置式簡(jiǎn)單方便。由于外置式傳感器安裝比較復(fù)雜,所以在設(shè)計(jì)時(shí)大多設(shè)計(jì)成開口,這樣的設(shè)計(jì)也方便我

13、5。由圖中我們可以 測(cè)量的精度不高,而且對(duì)外界的電磁環(huán)境比較敏感, 如果在以后能夠解決這些問題,還是比較有很大的工程們攜帶,如圖2-4所示,同時(shí)開口式的設(shè)計(jì)在一定程度上改善了安裝難度,直接打開口, 套在電纜本體外部,這樣通過電纜的電流就可以通過傳感器檢測(cè)到信號(hào) 看到,外置式傳感器一般做的不夠精巧, 會(huì)因?yàn)橹車h(huán)境的干擾而信號(hào)失真。 實(shí)際應(yīng)用前景的。圖2-4外置式羅斯線圈傳感器目前,我國(guó)對(duì)羅果夫斯基(Rogowski )線圈傳感器的產(chǎn)品研發(fā)以及在工程實(shí)際上的應(yīng) 用很廣泛。以下科研單位和高校都開展過相關(guān)的研究,并設(shè)計(jì)出一些實(shí)驗(yàn)性產(chǎn)品,如國(guó)家電網(wǎng)電力科學(xué)研究院,華中科技大學(xué)和西安交通大學(xué),武漢大學(xué),

14、重慶大學(xué)等。在部分區(qū)域電力公司也對(duì)這類局放傳感器進(jìn)行了實(shí)際工程運(yùn)用,收集了一些現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù),像國(guó)家電網(wǎng)北京電力公司和南方電網(wǎng)云南分公司都有試運(yùn)行,實(shí)際運(yùn)行的效果還是有參考價(jià)值的。2.3超聲法和超聲傳感器在非電量局部放電測(cè)量的方法中超聲法是研究的比較早的一種,目前已經(jīng)成功應(yīng)用在局部放電監(jiān)測(cè)的工程實(shí)際中。 超聲法的核心器件就是超聲傳感器,大多采用的是壓電晶體傳感器,它的工作原理是把接收到的超聲信號(hào)轉(zhuǎn)換成電量,在傳感器的外端連接分離放大器,把聲音信號(hào)放大,再經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換模塊, 再通過光纖將轉(zhuǎn)換后的信號(hào)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集卡里,然后在與采集相連接的工控機(jī)上顯示波形數(shù)據(jù)。因?yàn)榫植糠烹姰a(chǎn)生的超聲信號(hào)特別小,這樣

15、在傳輸?shù)沫h(huán)節(jié)上衰減會(huì)對(duì)原始信號(hào)影響較大,這樣導(dǎo)致該方法并沒有得到推廣,最近幾年,由于技術(shù)的進(jìn)步,傳感器的性能和信號(hào)分離放大器的性能也大幅進(jìn)步,例如長(zhǎng)沙鵬翔科技生產(chǎn)的PXPA/PXPB系列聲發(fā)射前置放大器,其體積較小,抗撞擊,噪音低,高帶寬,還有光 纖技術(shù)的發(fā)展這些技術(shù)的共同發(fā)展也使超聲法的測(cè)量靈敏度有了大幅提升,也使超聲法測(cè)局部放電重新得到關(guān)注。在電纜中,發(fā)生局部放電時(shí)產(chǎn)生的聲音信號(hào)頻帶很寬,超聲傳感器和相連接的分離放大器就放置在需要監(jiān)測(cè)的電纜附近,當(dāng)有局放發(fā)生就會(huì)檢測(cè)到信號(hào)。而且,超聲傳感器它有設(shè)定好的接收信號(hào)的帶寬帶, 這也使外界的環(huán)境或者電纜和其他設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生的干擾影響降 到最低,保證了

16、檢測(cè)精度,所以超聲監(jiān)測(cè)法在電纜運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)有很好的應(yīng)用。而且由于超聲信號(hào)的波速很小,這樣我們還可以進(jìn)行故障點(diǎn)定位。超聲法也有它的不足,電纜外表的絕緣層對(duì)高頻波聲波的吸收能力較強(qiáng),原始超聲信號(hào)里高頻波大幅衰減, 這一原因限制了超聲法的推廣, 頭。近年來,國(guó)內(nèi)有些單位已使用超聲傳感器開展了對(duì)電纜在線監(jiān)測(cè) 有限公司,華北電力科學(xué)研究院,南方電網(wǎng)廣東公司等。這樣就導(dǎo)致了大多還是用來監(jiān)測(cè)電纜接8。例如長(zhǎng)沙鵬翔科院2.4光學(xué)測(cè)量法在前面我們介紹到,在局部放電測(cè)量分為電測(cè)法和非電測(cè)法, 合法即為電測(cè)法,電測(cè)法和超聲法對(duì)測(cè)試的環(huán)境比較敏感,另外也是因?yàn)榱鬟^被測(cè)設(shè)備的信號(hào)很小,環(huán)境中的電磁波或者噪聲隨著被測(cè)一起通過

17、放大器放大后,有可能會(huì)對(duì)收集的信號(hào)產(chǎn)生很大影響,超聲法還有信號(hào)在傳輸過程中衰減的問題,這些都會(huì)影響局放的監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確度;以上的這些問題也使人們把視角轉(zhuǎn)移到光學(xué)傳感器上,這也是在線監(jiān)測(cè)研究的新方向9學(xué)測(cè)量法的測(cè)量原理是利用法拉第磁光效應(yīng),磁光效應(yīng)是一束線偏振光在磁場(chǎng)作用下通過磁光材料時(shí)它的偏振面將發(fā)生旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)角0正比于磁場(chǎng)沿著偏振光通過材料路徑的線積分。磁光效應(yīng)應(yīng)用范圍很廣,如強(qiáng)磁場(chǎng)測(cè)量、磁光材料檢測(cè),因此在電力電纜的在線監(jiān)測(cè)就 是應(yīng)用了磁光效應(yīng),當(dāng)電纜電路由于故障或者缺陷時(shí),電纜回路周圍的磁場(chǎng)就會(huì)發(fā)生變化, 我們通過把監(jiān)測(cè)出的信號(hào)變成偏振面旋轉(zhuǎn)角0的變化,然后通過計(jì)算,再將0的變化轉(zhuǎn)化為可以測(cè)量的

18、光強(qiáng)的變化,這樣來實(shí)現(xiàn)對(duì)局放信號(hào)的監(jiān)測(cè)。法拉第磁光效應(yīng)1845年由M. 法拉第發(fā)現(xiàn)10。 的傳播方向同向, 越介質(zhì)的長(zhǎng)度I而我們以上介紹的電容耦。光這樣來實(shí)現(xiàn)對(duì)局放信號(hào)的監(jiān)測(cè)。當(dāng)線偏振光在介質(zhì)中傳播時(shí),這時(shí)如果在加一外界磁場(chǎng),且磁場(chǎng)方向于光 這樣光的振動(dòng)方向?qū)?huì)產(chǎn)生一個(gè)角度為e的偏轉(zhuǎn),且磁感應(yīng)強(qiáng)度 B光穿的積和角度e成正比且有:屮=VBI(2-1)中,B為電磁感應(yīng)強(qiáng)度,I為光穿越介質(zhì)的長(zhǎng)度,V為費(fèi)爾德常數(shù),V的大小與介質(zhì)本身特性及光波頻率相關(guān),除此之外,實(shí)驗(yàn)時(shí)所加的光的波長(zhǎng)和實(shí)驗(yàn)環(huán)境溫度對(duì)V也會(huì)有影響11。它實(shí)際上是物質(zhì)與光波之間的相互作用。用經(jīng)典電子論處理介質(zhì)色散的方法,可導(dǎo)出磁光效應(yīng)的旋轉(zhuǎn)

19、角公式為:在式(2-1).-l.dnlb2 m d A(2-2)其中:e為電子電荷和質(zhì)量,A為光波波長(zhǎng), 也為無磁場(chǎng)時(shí)介質(zhì)的色散, B為磁場(chǎng)d人強(qiáng)度在光傳播方向上的分量,I為晶體長(zhǎng)度11。如式(2-3),并由(2-4)麥克斯韋方程組m _mW0r +e(E+丄 P) _ g3&0(2-3)r S甲 0 za + 1)P+t 0可 PP X h) = 0丄sx(a P+i PP X h) = H-S X H =(名。ga +1)P + t s0ePhc(2-4),由公式(2-3)和(2-4)可得E代表電場(chǎng)強(qiáng)度,H為一束光照入后偏轉(zhuǎn)的角度法拉第磁光效應(yīng)旋轉(zhuǎn)角度,即 :一 Ey兀日=ar Ct an

20、 = L 丄n _ n )Ex入-(2-5)兩個(gè)偏轉(zhuǎn)角的相位差和法拉第磁光效應(yīng)偏轉(zhuǎn)角的關(guān)系為6 = 2日(2-6)對(duì)公式(2-6)進(jìn)行泰勒展開可得:磁場(chǎng)方向(2-7)出射光入射光圖2-5法拉第磁光效應(yīng)原理V就是費(fèi)爾德常數(shù),一般是通式子(2-7)就是法拉第和費(fèi)爾德磁光效應(yīng)旋轉(zhuǎn)角公式。過實(shí)驗(yàn)來得到。不過技術(shù)方面還不夠成熟,還有在測(cè)量時(shí),對(duì)外界環(huán)境的電磁和噪聲的干擾影響不大, 必要深入研究。2.5 UHF法和UHF傳感器2.5.1超高頻(Ultra High Frequency)檢測(cè)法的基本原理超高頻法是根據(jù)在發(fā)生局部放電時(shí)發(fā)出電磁波信號(hào)。當(dāng)電纜本體或附件發(fā)生局部放電時(shí)會(huì)產(chǎn)生特高頻電磁波,我們根據(jù)這

21、一特點(diǎn),人們開發(fā)出了通過監(jiān)測(cè)高頻電磁波來實(shí)現(xiàn)對(duì)電纜的在線監(jiān)測(cè)12。另外還可以通過對(duì)電磁波的監(jiān)測(cè)還可以對(duì)發(fā)生放電的位置進(jìn)行定位。在發(fā) 生放電時(shí)產(chǎn)生的放電脈沖時(shí)間很短,這樣電纜中產(chǎn)生的信號(hào)頻率就可能達(dá)到GHz數(shù)量級(jí),這樣超高頻法最大的優(yōu)點(diǎn)就是現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生的放電干擾對(duì)測(cè)量的影響就會(huì)很小,提高了測(cè)量的準(zhǔn)確度。還有一點(diǎn),超高頻比較適合對(duì)電纜接頭的監(jiān)測(cè),因?yàn)樵诎惭b超高頻傳感器時(shí)其位置一般與電纜故障點(diǎn)的位置較近,這樣能夠降低信號(hào)的衰減,更有效的對(duì)電纜進(jìn)行監(jiān)測(cè)。電纜接頭線芯屏蔽護(hù)套_r ,廣廠1微機(jī)%嚴(yán)1 1傳感器1試驗(yàn)變壓器放大濾波顯示A/D操作圖2-6外置型UHF傳感器檢測(cè)原理圖圖2-6為外置型 UHF傳感器

22、檢測(cè)原理圖,一系列研究通過分析發(fā)現(xiàn):用特高頻法監(jiān)測(cè)電纜時(shí),傳感器信號(hào)頻段的選取對(duì)測(cè)量的準(zhǔn)確度影響很大,合適的傳感器將會(huì)降低干擾信號(hào),信噪比也有一定提升。所以傳感器的性能將決定超高頻法測(cè)量精度的關(guān)鍵。2.5.2超高頻傳感器超高頻傳感器根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)安裝位置的不同分為外置式和內(nèi)置式。(1)外置式外置式傳感器它在現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)比較簡(jiǎn)單方便,比較節(jié)省安裝時(shí)間,并且對(duì)其他電氣設(shè)備幾乎沒有影響,抗干擾能力較強(qiáng),但是在測(cè)量的靈敏度方面效果不夠優(yōu)越。在我們實(shí)際應(yīng)用中,最常用的外置傳感器是天線傳感器,如圖2-7所示。在文獻(xiàn)中,在監(jiān)測(cè)電纜局部放電時(shí)采用了振子天線傳感器,其結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,安裝比較容易,其不足就是:一、測(cè)量頻帶

23、不寬,需要安裝可調(diào)阻抗來加寬振子天線傳感器的頻帶13。二、傳感器安裝到外面,必然會(huì)受到環(huán)境中電磁和噪聲的干擾,這樣為了測(cè)量準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)就對(duì)我們?cè)跍y(cè)量時(shí)頻帶的選擇要求較 高,西安交通大學(xué)研制了等臂對(duì)數(shù)螺旋天線,可以用于測(cè)量局部放電發(fā)生時(shí)泄漏的電磁波和定位局放源,頻帶在 3001500MHz之間。福州億森電力設(shè)備有限公司0591-8757505513338443272(2)內(nèi)置式在現(xiàn)場(chǎng)安裝方卻比外置式的要求更高。 外置式的傳感器在尺寸方面比內(nèi)置式大,電容耦靈敏度與外置式相比內(nèi)置式的靈敏度更加優(yōu)秀, 合傳感器是我們比較常用的內(nèi)置式傳感器, 方面內(nèi)置式比外置式要好, 外置式的抗干擾性也不如內(nèi)置式,其安裝

24、的位置在電纜接頭內(nèi)部,與屏蔽層的導(dǎo)體相連接,安裝相比內(nèi)置式簡(jiǎn)單方便14。圖2-8是英國(guó)劍橋大學(xué) Pommerenke D等開發(fā)出的方向耦合傳感器,它的工作原理是: 在電纜雙端安裝上傳感器,因?yàn)榘l(fā)生局部放電的位置不同那么電信號(hào)傳播的方向也不同,方向耦合器輸出的信號(hào)在一個(gè)端,根據(jù)實(shí)際的情況,修改部分參數(shù),傳感器的靈敏度可以達(dá)到很高。脈沖源A干Rf圖2-8方向耦合傳感器并且 各有優(yōu)2.6小結(jié)本節(jié)的主要內(nèi)容是詳細(xì)的介紹了五種局放檢測(cè)方法和根據(jù)相應(yīng)開發(fā)出的的傳感器, 把內(nèi)置式和外置式的做了安裝、測(cè)量精度、抗干擾和對(duì)運(yùn)行電纜安全等方面的比較,劣,在高壓電纜局部放電檢測(cè)中應(yīng)用必須要解決傳感器安裝后的防水性能

25、以及后續(xù)檢測(cè)電路 的過電壓保護(hù)措施15;電感耦合傳感器與電容傳感器相比較,在安裝上,前者對(duì)電纜更加安 全,也便于安裝,在部分電力分公司已在線試運(yùn)行,技術(shù)比較成熟,也有很廣泛的應(yīng)用市場(chǎng),但是國(guó)內(nèi)這方面的技術(shù)與國(guó)外比還差很多,如果大面積采用經(jīng)濟(jì)性將制約其發(fā)展;超聲傳感器已經(jīng)投入到現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行,但是主要還是用做故障定位,而對(duì)局放量的大小無法準(zhǔn)確測(cè)量;光學(xué)傳感器是最新研究的方向,它抗干擾強(qiáng),測(cè)量精度高、能夠較遠(yuǎn)距離測(cè)量、電能需要少等優(yōu)點(diǎn),是很有發(fā)展前景的傳感器,但時(shí)安裝和生產(chǎn)成本較高,這也限制了它的推廣應(yīng)用16。同時(shí)研UHF傳感器抗干擾性能好,靈敏度高,它的不足在于無法對(duì)故障源進(jìn)行定位。經(jīng)過仔細(xì)比 較,最

26、終決定采用技術(shù)上較成熟的電感耦合傳感器技術(shù),并進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì),究如何解決抗干擾問題。3傳統(tǒng)PD在線監(jiān)測(cè)方法的比較分析3.1測(cè)試方法對(duì)檢測(cè)靈敏度的影響局放信號(hào)耦合方式在局部放電在線測(cè)試中是很重要的環(huán)節(jié),改變信號(hào)的取樣方法,會(huì)對(duì)測(cè)試效果產(chǎn)生很大的影響。比如用高頻電流傳感器對(duì)一根故障電纜進(jìn)行測(cè)試時(shí),我們進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn),驗(yàn)證改變測(cè)試帶寬和接線方式對(duì)測(cè)試背景的影響有多大。把兩個(gè)高頻電流傳感器:一個(gè)為高通300 K,另一個(gè)為高通1.6 M,先將它們套接在耦合電容和檢測(cè)阻抗的連接 線上,如圖3-1所示;后又將它們套在故障電纜屏蔽層接地線上17,如圖3-2所示。分別向試驗(yàn)系統(tǒng)注入5pC標(biāo)定脈沖信號(hào),在前

27、者接線方式中,系統(tǒng)檢測(cè)背景噪聲都約為 者接線方式中,高通 300 K的背景噪聲約為34pC,高通1.6M的背景噪聲約為 述試驗(yàn),證實(shí)了 HFCT具有較高的靈敏度,同時(shí)取樣方式的改變對(duì)靈敏度影響較大。1.7 pC;后5 P C。上圖3-1HFCT套在故障電纜接地線上圖3-2HFCT套在耦合電容和檢測(cè)阻抗連接線上3.2各種信號(hào)耦合方式的比較為此我們每種測(cè)試方法都有它的優(yōu)點(diǎn)和局限性,只有揚(yáng)長(zhǎng)避短測(cè)試效果才能有效發(fā)揮。1。對(duì)各種XL PE電力電纜局放在線測(cè)試的信號(hào)耦合方式作了比較,見表測(cè)試方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)電感耦合法1.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于制作安裝2.具有較寬的信電磁耦合法內(nèi)置式電容耦合法外置式電容耦合法高頻電流

28、傳感法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,易于制作安裝1.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單2.檢測(cè)頻帶較寬,可達(dá)500MHz3.靈敏度較高1. 信噪比低2. 由于檢測(cè)阻抗和放大器 對(duì)測(cè)量的靈敏度、準(zhǔn)確度、分辨率以及動(dòng)態(tài)范圍等都有影響,因此當(dāng)試樣的電容 量比較大時(shí),受耦合阻抗的 限制,測(cè)試儀器的測(cè)量靈敏度也受到了一定的限制3.測(cè)試頻率低,一般小于1 MHz,因而包含的信息量 少1.該傳感器安裝時(shí)需要破 壞電纜的外護(hù)套,安裝時(shí)工 藝要求較嚴(yán)格,必須做好護(hù) 套復(fù)原和防水工作2.電容型帶狀傳感器的檢 測(cè)靈敏度與帶狀金屬片的面積成正比,在現(xiàn)場(chǎng)容易受 到安裝環(huán)境的制約3.測(cè)量頻帶如選取不當(dāng),會(huì)受到較大的噪聲干擾1.無需破壞電1.易受到環(huán)境因素影響,纜本體

29、如土壤電導(dǎo)率、濕度等均可2.安裝也非常能對(duì)金屬電極測(cè)量穩(wěn)定性簡(jiǎn)單產(chǎn)生影響3.可有效抑制2.易受外界電磁噪聲干擾兩側(cè)本體放電信號(hào)的干擾,具有對(duì)電纜中間接頭局部放電定位的功能1.2.安裝方便調(diào)整靈敏度信號(hào)帶寬可 根據(jù)檢測(cè)需要 進(jìn)行調(diào)整3.4.數(shù)據(jù)采集量 大1.電纜外屏蔽層與電 感型帶狀傳感器的互感較小,靈敏度較低2.容易耦合到外來干1.從接地線上耦合信號(hào), 易受到雜散干擾和電磁干擾的影響2.容易受廣播干擾影響3.和高通濾波的放大器匹 配不當(dāng),會(huì)影響測(cè)試靈敏度號(hào)耦合頻率帶寬擾信號(hào)超高頻傳感器法通過使用多個(gè)UHF傳感器,能夠較好地對(duì)局放 源進(jìn)行定位,并 對(duì)局放源進(jìn)行相 互驗(yàn)證1. 容易受到通信信號(hào) (

30、GSM)及數(shù)字電視地 面信號(hào)的影響2. 容易受環(huán)境空間隨 機(jī)的接觸不良等現(xiàn)場(chǎng) 引起的放電現(xiàn)象干擾方向耦合傳感法1. 能準(zhǔn)確判斷脈 沖傳播的方向2. 和其他在線測(cè) 試組合使用,能 幫助辨識(shí)信號(hào)是 局放還是噪聲易受到環(huán)境因素影 響,如金屬片腐蝕造成 不報(bào),或受強(qiáng)磁場(chǎng)影響 而誤報(bào)聲發(fā)射檢測(cè)法(AE)1. 測(cè)量操作簡(jiǎn)便2. 不受電磁噪聲的干擾1. 聲波在電纜內(nèi)的傳 輸會(huì)有較大的衰減,會(huì) 影響測(cè)試靈敏度2. 所測(cè)聲信號(hào)與放電 量之間的關(guān)表1局放在線監(jiān)測(cè)耦合方式比較3.3各種信號(hào)耦合方式的組合采用合適的測(cè)試方法。比如在環(huán)境比由于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的復(fù)雜性,使得每種XL PE電力電纜局放在線測(cè)試方式都有它的局限性。

31、在實(shí)際測(cè)試工作中要盡量避開現(xiàn)場(chǎng)干擾對(duì)測(cè)試的影響,較干燥,周圍沒有電磁干擾的情況下,采用外置式電容耦合法就比較有效;又比如在現(xiàn)場(chǎng)沒有電磁屏障時(shí),采用 UHF的效果非常好23。然而測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)干擾情況往往是非常復(fù)雜的,為了能有效地進(jìn)行局放測(cè)試,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況和條件, 建議采用多種耦合方式組合進(jìn)行測(cè)試,比如常用的組合方式是將 UHF和HFCT結(jié)合使用,UHF的頻段較高,可避開無線電廣播干擾, 但容易受空間隨機(jī)脈沖干擾影響 ;HFCT容易受廣播干擾影響,但是受外界的隨機(jī)干擾影響 較小,而且UHF局放檢測(cè)的靈敏度也較高,兩者組合正好能互補(bǔ)。圖3-3為各種信號(hào)耦合方式的組合示意圖,合理地組合運(yùn)用多種測(cè)試方法,能

32、取得更好的測(cè)試效果24。圖3-31耦合電容 耦合金屬貼片19世紀(jì)才發(fā)展起來的新研究表各種信號(hào)耦合方式的組合示意圖6-方向傳感器7外置電容2檢測(cè)阻抗 3 HFCT 4 UHF 5 AE8 內(nèi)置電容帶狀傳感器9 絕緣墊圈10多模感溫光纜4 PD的混沌監(jiān)測(cè)方法討論4.1混沌動(dòng)力學(xué)特性及特征量混沌理論是數(shù)學(xué)、物理、動(dòng)力學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科的聯(lián)合,是在 領(lǐng)域和方法?;煦绗F(xiàn)象的內(nèi)在隨機(jī)性最大特征是對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行初始幅值變動(dòng)的敏感依賴, 明客觀事物是不僅僅是隨機(jī)性和確定性的運(yùn)行,還是一種常見的無序混沌運(yùn)行方式。4.1.1混沌系統(tǒng)狀態(tài)特征量混沌運(yùn)行極為復(fù)雜且無序,狀態(tài)特征量的選取也十分困難,對(duì)初始狀態(tài)的敏感依賴使 的Ly

33、apunov指數(shù)譜、關(guān)聯(lián)維、分?jǐn)?shù)維等特征量是衡量混沌系統(tǒng)復(fù)雜性的重要參數(shù)。對(duì)初始條件的敏感依賴是混沌運(yùn)動(dòng)的基本特征,兩個(gè)靠近的初始值運(yùn)行軌跡會(huì)隨著時(shí) 間的推移逐漸遠(yuǎn)離,Lyapunov指數(shù)可以對(duì)這種現(xiàn)象進(jìn)行準(zhǔn)確描述。關(guān)聯(lián)維數(shù)是依據(jù)著名的 G-P算法衍生出來的,認(rèn)為通過時(shí)間序列就能夠計(jì)算出吸引子的關(guān)聯(lián)維,構(gòu)建好矢量之后 滿足距離定義下,使用兩個(gè)矢量最大分量差定義之間距離,并規(guī)定矢量距離小于已定正數(shù) r,這些矢量就是關(guān)聯(lián)量,關(guān)聯(lián)維對(duì)于選擇重構(gòu)相空間嵌入維數(shù)有著非常重要的作用。4.1.2局放時(shí)間序列的混沌特性動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)的非線性混沌設(shè)計(jì)需要根據(jù)特征量來判斷。電器設(shè)備局放是指電器設(shè)備內(nèi) 部絕緣的弱點(diǎn)在外

34、施電壓下產(chǎn)生的局部的非貫通的氣隙重復(fù)擊穿和熄滅現(xiàn)象,局部放電在絕緣內(nèi)部氣隙或者氣泡中存在,即便空間很小,但是產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度仍然很大,放電能量很小,不會(huì)對(duì)電氣設(shè)備的短時(shí)絕緣強(qiáng)度造成影響,但是電氣設(shè)備在長(zhǎng)期運(yùn)行電壓下長(zhǎng)期存在的局部放電現(xiàn)場(chǎng)和由此產(chǎn)生的不良效應(yīng)會(huì)緩慢的破壞絕緣并最終擊穿整個(gè)絕緣,緩慢的破壞積累成為突發(fā)性故障。目前已經(jīng)能夠證實(shí), 局放是存在混沌特性的,在電纜數(shù)值化的進(jìn)程中,局放時(shí)間序列的混沌特性是確定的,具體表現(xiàn)為,局放時(shí)間序列最大Lyapunov指數(shù)入0 ,關(guān)鍵維D為分?jǐn)?shù)維,K熵0,電纜局放混沌特征參量是可以作為電纜絕緣;老化估計(jì)特征 量的,最大放電量時(shí)間序列關(guān)鍵維和電纜水樹以及絕緣

35、老化狀態(tài)診斷等均能夠滿足要求。4.1.3局放時(shí)間序列的混沌特性動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)的非線性混沌設(shè)計(jì)需要根據(jù)特征量來判斷。電器設(shè)備局放是指電器設(shè)備內(nèi) 部絕緣的弱點(diǎn)在外施電壓下產(chǎn)生的局部的非貫通的氣隙重復(fù)擊穿和熄滅現(xiàn)象,局部放電在絕緣內(nèi)部氣隙或者氣泡中存在,即便空間很小,但是產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度仍然很大,放電能量很小,不會(huì)對(duì)電氣設(shè)備的短時(shí)絕緣強(qiáng)度造成影響,但是電氣設(shè)備在長(zhǎng)期運(yùn)行電壓下長(zhǎng)期存在的局部放電現(xiàn)場(chǎng)和由此產(chǎn)生的不良效應(yīng)會(huì)緩慢的破壞絕緣并最終擊穿整個(gè)絕緣,緩慢的破壞積累成為突發(fā)性故障。目前已經(jīng)能夠證實(shí), 局放是存在混沌特性的, 在電纜數(shù)值化的進(jìn)程中, 局放 時(shí)間序列的混沌特性是確定的,具體表現(xiàn)為,局放時(shí)間序列

36、最大Lyapunov指數(shù) 入0 ,關(guān)鍵維D為分?jǐn)?shù)維,K熵0 ,電纜局放混沌特征參量是可以作為電纜絕緣;老化估計(jì)特 征量的,最大放電量時(shí)間序列關(guān)鍵維和電纜水樹以及絕緣老化狀態(tài)診斷等均能夠滿足要求。4.2混沌控制微弱信號(hào)檢測(cè)傳統(tǒng)意義上的測(cè)量檢測(cè)都是利用線性理論進(jìn)行,但是混沌檢測(cè)的敏感性、不可測(cè)性、分形性、有界性等特殊性質(zhì)使得初始值在運(yùn)行周期中將產(chǎn)生巨大的變化,混沌檢測(cè)方法這是利用了混沌控制的這種顯著的放大效果來檢測(cè)微弱信號(hào)的。4.2.1基本原理使用混沌振子作為研究對(duì)象,認(rèn)為混沌體系的各種特性均能夠通過動(dòng)態(tài)行為學(xué)行為表示出來?;煦缡欠蔷€性系統(tǒng)中的一種現(xiàn)象,應(yīng)用Duffing混沌振子方程構(gòu)筑就能夠勝任

37、微弱信號(hào)的檢測(cè)。把待測(cè)信號(hào)視作周期測(cè)動(dòng)力外加強(qiáng)迫項(xiàng)帶入系統(tǒng)方程,得到Duffing系統(tǒng)方程。X(t)+ k 化 x(t) + X3(t)= V cos( t) + b(4-1)式中:3是策動(dòng)力角頻率;丫是周期策動(dòng)力幅值;k是阻尼比?;煦珞w系本征頻率和外 加周期強(qiáng)迫相頻率之間的互動(dòng)使得方程中包含著眾多混沌特性,進(jìn)行混沌檢測(cè)時(shí),當(dāng)混沌系統(tǒng)阻尼比k為定值時(shí),調(diào)整混沌周期的策動(dòng)力幅值,使得策動(dòng)力初始幅值和相應(yīng)的分形值相 同,使混沌系統(tǒng)在混沌系統(tǒng)處在從混沌狀態(tài)向大幅度周期運(yùn)行狀態(tài)的轉(zhuǎn)變臨界狀態(tài),之后混沌系統(tǒng)中加入待測(cè)信號(hào),調(diào)整其和系統(tǒng)相同,于是系統(tǒng)因?yàn)榉档拿舾幸蕾囂匦赞D(zhuǎn)變?yōu)榇蟪?度周期運(yùn)行狀態(tài),此時(shí)調(diào)

38、節(jié)策動(dòng)力幅值, 使混沌系統(tǒng)重新恢復(fù)混沌狀態(tài),通過計(jì)算兩次調(diào)節(jié)之間策動(dòng)力的幅值就能夠得到待測(cè)信號(hào)的幅值。4.2.2周期窄帶信號(hào)檢測(cè)同樣使用Dufing設(shè)計(jì)特定的混沌系統(tǒng),外加信號(hào)穩(wěn)定時(shí)方程線性恢復(fù)力控制著系統(tǒng)運(yùn)行情況,恢復(fù)力一定時(shí)外加信號(hào)會(huì)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行情況造成影響,對(duì)檢測(cè)微弱脈沖信號(hào)敏感性和混沌判據(jù)證明的可行性,調(diào)整恢復(fù)力,構(gòu)建周期窄帶信號(hào)模型?;煦缦到y(tǒng)在外加強(qiáng)迫項(xiàng)周期策動(dòng)力作用下呈現(xiàn)大尺度周期性運(yùn)行的狀態(tài),屬于有序系統(tǒng),微弱周期信號(hào)注入混沌系統(tǒng)后改變系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài),據(jù)此實(shí)現(xiàn)信號(hào)檢測(cè),要注意設(shè)置混沌系統(tǒng)周期策動(dòng)力時(shí)頻率以及 初相應(yīng)該和待測(cè)信號(hào)基本一致。4.2.3周期窄帶降噪特定混沌系統(tǒng)能夠?qū)φ瓗е芷?/p>

39、信號(hào)噪聲進(jìn)行有效的抑制,對(duì)局放信號(hào)不會(huì)產(chǎn)生任何形 式的影響。首先構(gòu)造混沌系統(tǒng)模型, 檢測(cè)局放脈沖周期窄帶干擾信號(hào),進(jìn)行頻譜分析,獲得窄帶信號(hào)頻率,確定窄帶干擾對(duì)照混沌模型子系統(tǒng)閥值,調(diào)整混沌狀態(tài)為無序混沌狀態(tài)和大在系周期相變臨界狀態(tài),獲得某一窄帶干擾的初始相位,調(diào)整策動(dòng)力和窄帶干擾基本相同,統(tǒng)中加入局部待測(cè)信號(hào),計(jì)算最大李氏指數(shù)識(shí)別混沌系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),減去相位差重新計(jì)算李氏指數(shù),重復(fù)上述步驟,直至全部干擾識(shí)別和抑制。4.3雙耦合Dufing振子系統(tǒng)局放脈沖檢測(cè)XLPE電力電纜半導(dǎo)電層脈沖沿著電纜存在著頻散衰變現(xiàn)象,局放脈沖信號(hào)傳播距離 很長(zhǎng)之后會(huì)出現(xiàn)波形畸變,并且電纜運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)干擾情況非常嚴(yán)重,

40、導(dǎo)致局放檢測(cè)靈敏度不高。為了獲得更好的電纜局放檢測(cè)精度,人們開始使用雙耦合 Duffing混沌振子方程進(jìn)行局放檢測(cè)。振子周期策動(dòng)力以及初始值設(shè)置對(duì)脈沖激勵(lì)下的振子間瞬態(tài)同步突變結(jié)果有著嚴(yán)重的 影響, 根據(jù)仿真研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn), 脈沖信號(hào)寬度和周期策動(dòng)力周期基本一致時(shí)脈沖信號(hào)會(huì) 激勵(lì)耦合系統(tǒng)產(chǎn)生比較理想的瞬態(tài)同步突變現(xiàn)象。 振子間同步誤差會(huì)對(duì)檢測(cè)信號(hào)中的脈沖 信號(hào)真實(shí)反映, 能夠?qū)γ}沖信號(hào)的寬度、幅值等特征產(chǎn)生較好的檢測(cè)效果。電纜中的局放脈沖上升時(shí)間很短并且寬度也很窄, 在電纜半導(dǎo)電層影響下局放脈沖會(huì) 出現(xiàn)頻散衰變現(xiàn)象。 使用雙耦合 Duffing 混沌振子檢測(cè)信號(hào),傳感器檢測(cè)信號(hào)在抑制周期 窄帶

41、和周期干擾之后還存在著局放脈沖、 白噪以及隨機(jī)脈沖干擾, 把檢測(cè)信號(hào)時(shí)間序列作 為擾動(dòng)放入第一個(gè)振子周期策動(dòng)力中,使用四階龍格 - 庫塔算法計(jì)算,當(dāng)初始值均小于零 時(shí)正脈沖信號(hào)會(huì)激勵(lì)耦合系統(tǒng)產(chǎn)生理想的瞬態(tài)同步突變。雙耦合 Duffing 振子系統(tǒng)瞬態(tài)突變現(xiàn)象對(duì)脈沖激勵(lì)敏感,但是對(duì)白噪聲免疫力很強(qiáng),可 是有效抑制白噪音。 周期策動(dòng)力周期會(huì)影響檢測(cè)效果, 脈寬與之相當(dāng)?shù)木址琶}沖才能夠激勵(lì) 其發(fā)生瞬態(tài)同步突變, 但是實(shí)際檢測(cè)中脈沖沿電纜方向衰減導(dǎo)致了脈沖寬度差異, 在應(yīng)用中 需要構(gòu)建多組不同的雙耦合振子系統(tǒng)適應(yīng)不同脈寬的局放檢測(cè)。4.4 小結(jié) 應(yīng)用混沌系統(tǒng)對(duì)初始相的敏感性依賴和雙耦合混沌振子系統(tǒng)同步瞬態(tài)突變對(duì)脈沖激勵(lì) 的敏感性進(jìn)行電纜局放的檢測(cè)巧妙的利用了混沌系統(tǒng)的性質(zhì),獲得了更高的靈敏度和抗干 擾能力,在電纜局放檢測(cè)方面有著廣闊的應(yīng)用空間。5 結(jié)論本文著重論述了 XLPE 電纜局部放電的幾種常規(guī)的監(jiān)測(cè)方法,指出了它們的優(yōu)勢(shì)與缺 點(diǎn),在實(shí)際測(cè)試工作中靈活運(yùn)用各種測(cè)試方法,主要的目的就是想方設(shè)法提高測(cè)試靈敏度, 降低現(xiàn)場(chǎng)干擾對(duì)測(cè)試工作的影響, 有助于綜合分析電纜局放狀況。 本文討論的混沌法局放檢 測(cè)利用混沌系統(tǒng)的性質(zhì)獲得了更高的靈敏度和抗干擾能力, 在 XLPE

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