论文摘要
南方电网主网与海南电网联网工程采用500kV超高压自容式单芯充油海底电缆跨越琼州海峡,是我国第一个超高压、长距离、大容量跨海联网工程。电缆终端电场分布复杂,气固、液固界面切向场强易于发生放电,是电力电缆线路中的薄弱环节,但是到目前为止如此重要的输电系统尚无在线监测手段保障其运行可靠性,因此,开展相关的研究工作的需求十分迫切。本文对局部放电的经典理论进行了一定的阐述,并且解释了局部放电产生超声波的微观过程,局部放电发生时气隙在电场力和因高温而产生的压力共同作用下不断的产生膨胀和缩小,这个物理过程便会在气隙外部产生超声波。将超声法应用于电缆终端的局部放电监测,可以有效的避免电磁干扰,而且不需要停电,易于实现在线监测。本文基于LabVIEW平台开发了两个在线监测系统：单通道超声局放在线监测系统和多通道超声局放在线监测系统,前者适用于实验室使用,具有信号采集、时域分析、频域分析、小波分析、存储、波形显示、二三维谱图显示、报表生成等功能；后者适用于现场使用,包括服务器程序和客户端程序,服务器程序用于在现场将信号采集处理以及存储,并将结果通过以太网进行发布,客户端程序在监控室内运行,通过以太网读取服务器程序处理结果并显示,整个程序一经开始运行,无需人工操作,具有高度自动化和可靠性本文已经将开发的单通道超声局放在线监测系统用于实验研究。为了模拟电缆终端在运行中可能出现的缺陷类型,设计了针板模型、气隙模型、悬浮电极模型、沿面放电模型和滑闪放电模型等。通过对所采集信号进行快速傅里叶变换,引入四个参数对其特征进行描述,用以区分不同的放电模型。