一、交联聚乙烯电缆绝缘老化及其诊断技术（论文文献综述）
刘敬华,欧阳本红,夏荣,费雯丽[1]（2021）在《高压XLPE电力电缆绝缘老化状态评价研究进展》文中认为高压交联聚乙烯（XLPE）电力电缆的绝缘老化状态关系到供电可靠性,故电缆绝缘老化状态检测及评价方法的研究意义重大。对于高压电缆的绝缘老化状态检测及评价,国内外已有相关研究成果,文中总结了目前常用的高压电缆绝缘状态离线、在线检测及评价方法。离线检测手段准确性高,但不适于对在役电缆进行大面积取样检测;在线监测的环境干扰因素太多,存在的干扰会对监测结果产生影响,有一定检测局限性,且缺乏大量的实验数据支撑;而对于电缆绝缘老化状态评价方法,尚未有广泛认可的评价标准和体系。文中在总结概述现有方法的基础上,提出了目前电缆老化绝缘状态综合评价方法存在的难点及未来电缆绝缘老化评价研究可提升的方向。
沈智飞,柳宝坤,王国栋,李诗雨,王娟,黄静,张恒玮,周凯[2]（2021）在《10 kV交联聚乙烯电缆加速电老化特性研究》文中进行了进一步梳理在电应力长期作用下,XLPE电缆易发生绝缘老化。为研究XLPE电缆的电老化特性,对10 kV XLPE电缆进行加速电老化实验,并对老化前后样本进行理化性能及介电性能测试。结果表明:电老化后XLPE结晶度明显降低,熔融峰特征温度出现小幅下降;XLPE亚甲基含量有所上升,材料内部出现碳碳双键;PDC测试结果表明,电老化后样品极化电流和去极化电流均有所上升,XLPE电导率和低频介质损耗明显增加。由此可知,高能电子撞击使XLPE分子链发生化学键断裂,从而造成小分子链数量增多以及结晶区破坏,进而导致材料的理化性能和介电性能下降。
马小虎[3]（2021）在《基于频域阻抗谱的电缆局部缺陷检测有效性的研究》文中研究表明电缆对于电能以及通讯信号等的传输有着不可替代的作用,在实际运行过程中会因局部老化或破损等缺陷加速绝缘性能的下降,甚至引发绝缘故障。电缆局部缺陷主要有因高温、强电场、水分侵入腐蚀、射线辐射等因素引起的老化,以及外部机械力拉伸、划伤、挤压以及外物刺入等造成的形变破损。电缆故障检测定位方法主要有阻抗电桥法、行波测距法和局部放电在线检测法等,但阻抗法现场操作复杂,行波法对缺陷段阻抗不匹配程度要求较高,局部放电信号一般比较微弱,传播路径复杂以及某些缺陷并不会发生局部放电。因此,目前的电缆局部缺陷检测方法都有各自的局限性,国内外已有部分学者对基于电缆频域阻抗谱的局部缺陷诊断方法开展了研究,为电缆局部缺陷检测开拓了新的方向。本文在目前国内外研究成果的基础上,开展了基于频域阻抗谱的电缆局部老化、破损及受潮等缺陷检测定位的相关研究,深入探讨了该方法对于不同类型和程度局部破损缺陷检测的有效性,主要内容如下:根据传输线理论建立了电缆频域分布参数模型,获得了电缆首端频域阻抗谱和反射系数谱的解析计算模型。仿真分析了 100kHz～120MHz频带下的电缆频域阻抗谱的特征,阻抗谱随着频率的升高周期性地衰减振荡,并在谐振点幅值出现极大值,含有缺陷的反射系数谱以正常反射系数谱曲线为中心周期性波动,这些点能够敏感地反映电缆参数信息,表明该方法对电缆缺陷检测具有可行性。分别基于电缆绝缘复介电常数ε=ε1-jε2和屏蔽层破损系数k1、破损互感系数k2、破损容性系数k3构建了含有局部缺陷的电缆首端反射系数谱仿真模型。利用快速傅里叶反变换（IFFT）从电缆首端反射系数谱实部提取等效时间分量2l/v,进而实现电缆局部缺陷的检测定位,某一长度电缆的缺陷定位取决于频带范围和采样有效点数,随着缺陷程度的加重,定位结果有明显的提升。搭建了基于电缆首端频域反射系数谱的局部缺陷检测定位的实验平台,对4根长度为9.9m的聚乙烯（PE）同轴射频电缆和1根长度为60m的YJV-8.7/15kV-1×35mm2XLPE电力电缆开展了局部破损及受潮缺陷的实验。利用陡脉冲发生器和示波器测量了电缆波速,通过改变频带范围、采样点数、信号强度以及设置多个位置不同程度的缺陷探究了本文方法对电缆缺陷检测的有效性。实验结果表明,该方法能够实现电缆局部破损及受潮缺陷的准确定位,定位效果由频带范围和有效点数决定,提高测量频带可以增加有效点数。当满足最低频带和有效点数要求时,增加采样点数能有效提升定位效果。局部缺陷越严重,距离首端的距离越近,定位结果越明显。
樊宇泽[4]（2021）在《基于时频域分析的电缆在线监测方法研究》文中研究表明电缆深埋于地下,在不同运行环境中不可避免的受到包括高温、机械应力、辐射、化学腐蚀等影响,当发生故障时造成的经济损失相较于传统架空线可能会更加严重,这需要我们对电缆故障定位的准确性有着更高要求。时频分析方法结合了信号时间域与频率域的联合分布信息,已经在地震预测、医学诊断、故障分析领域得到了广泛的应用。基于魏格纳-威利时频分布（Wigner-Ville Distribution,WVD）的时频域反射法（TFDR）正是时频分析在电缆故障诊断领域的最新应用,TFDR通过求取入射信号和反射信号的时频互相关（TFCC）函数,利用时频互相关函数的峰值判断电缆故障情况。本文基于时频反射原理对XLPE电缆运行状态进行研究,主要工作内容如下:1.研究了交联聚乙烯电缆结构老化现象及成因,通过研究绝缘材料介电特性,分析XLPE材料介电常数同老化程度加深的变化趋势。,2.通过分析电缆分布参数及传输线理论建立等效数学模型为后文电缆仿真建模打下理论基础,并对基于WVD和TFCC方法的TFDR理论进行详细推导,研究表明伪WVD相较于WVD可以有效减少交叉项的产生,提供定位精度。3.在PSCAD中搭建仿真模型,分别对电缆故障及局部老化缺陷进行仿真实验,并将采集的数据导入MATLAB中进行时频分析,实验结果表明TFDR在电缆发生故障如线路开路或短路定位精度较高,测量误差大多分布在0.1%-0.3%之间;对于电缆局部老化,TFCC的峰值可以表征电缆老化状态,随着老化程度的加深（介电常数的增大）归一化TFCC局部峰值从0.002上升至0.0033,对照实验（导体体积电阻率的增大）TFCC的峰值无法表征电缆老化程度的变化,其归一化局部峰值随着老化加深均处于3‰的水平,论证了介电常数对于电缆老化的相关性。本文研究表明基于时频反射原理的电缆监测方法具有精度和灵敏性,对于电力电缆故障及老化定位具有很重要的价值。
郭华山[5]（2021）在《基于电力线通信的电缆绝缘老化在线监测新原理研究》文中提出电力电缆在电网中承担着十分重要的工作,电力电缆性能的优劣性极大程度上影响着电网供电的可靠性和安全性。目前,在我国城市配电网中,交联聚乙烯（XLPE）电缆凭借其优越的性能被广泛的采用。XLPE电缆的设计使用寿命一般为30年,但是,运行中的电缆,由于受到各种内外界因素的影响,造成电缆绝缘水平与击穿电压显着下降,更容易导致运行电缆的绝缘击穿引发故障,此时,快速可靠的电缆监测技术显得尤为重要。在多种电缆监测技术中,电力线载波通信技术（PLC）拥有覆盖广、无屏蔽、无需破坏性升级等优点,特别是PLC通信与电力网络共享介质这一特点,使PLC技术应用于电缆老化监测相比其它方式有着天然的优势。但是,电网的运行条件相对复杂,负载、网络拓扑和电缆运行状态的改变都会对载波通信造成影响,最直观的反应是电缆信道特性的改变。因此,研究电缆的信道传输特性与电缆老化的关系,对于电缆的快速监测有着重要意义。本文的主要研究工作有:（1）通过对配电网拓扑结构、分支数目、电缆长度和负载特性等基本特性的分析,依据传输线理论和自下而上的信道建模思想,对配电网拓扑进行拆分,形成多个包含网络主干线和分支结构的基本单元,以拓扑结构的最后一个单元（末端）为起点,建立网络的传输特性模型,最终将所有拓扑单元的传输特性相乘,完成整个配电网传输特性的建模工作。配电网传输特性的模型可以为后续的老化监测工作提供大量的样本数据。（2）通过对水树老化机理的分析,将水树枝模拟为等效的圆柱形结构,分布于电缆的绝缘层中。根据水树枝在电缆绝缘层的生长过程及分布情况,对应于不同的水树枝长度,建立电缆等效的电容串并联模型。依据电缆电容与介电常数的关系,分析老化对绝缘介电常数和电缆基本参数的影响。结合水树枝平均长度与绝缘电容的实测数据,建立电缆老化后绝缘介电常数模型,分析电缆老化对传输特性的影响。（3）使用特征提取算法完成用于老化监测的传输特性特征提取。分析传输特性与电缆老化的内在联系,使用经验模态分解（EMD）与变分模态分解（VMD）对建模得到的传输特性进行分解,分析分解后不同频段本证模态分量中隐含的电缆老化和传输特性的关系,进而找到可以表征电缆老化的关键因素。（4）使用机器学习技术完成对电缆老化的识别与监测。通过支持向量机对传输特性曲线的关键信息和电缆老化的关系进行分析,评估不同拓扑结构配电网电缆的运行状态。通过本文的研究,将电力线载波设备应用于电缆老化的监测与识别中,将以往复杂的老化诊断工作转变为智能识别系统。经过仿真验证,结果表明,本文所提出的电缆老化监测技术能够很好的监测电缆运行状况,及时发现电缆中存在的老化与异常状态,并且具有广泛的适用性,在电缆老化诊断领域具有广阔的发展前景。
姚广元[6]（2020）在《高压电缆绝缘老化评估系统的研究与应用》文中研究指明交联聚乙烯电缆（简称XLPE电缆）广泛应用于电力系统的高压输电线路中,保障其安全运行对电网安全至关重要。但是目前早期投入的XLPE电缆已经到达设计使用寿命的末期,因此及时了解电缆运行状态,准确掌握电缆绝缘信息,明确电缆剩余寿命,对电力系统的安全稳定运行至关重要。现有研究表明高压电缆在电、热、机械、水分等多因素的协同作用下,会发生绝缘老化,进而改变电缆的特征参数,因此可以通过研究老化前后特征参数的变化规律,进而判断电缆的老化状态。本论文通过拉伸实验、热重分析实验、FTIR光谱测试、差式扫描量热、交流击穿测试等实验得到反映电缆老化状态的特征量指标,然后研究不同水分和敷设方式对特征量指标的影响。为了减少影响老化数据的冗余度,通过相关性分析得到与电缆绝缘老化最相关的5个特征量即断裂伸长率、熔融温度、击穿场强、羰基指数、热分解温度。明确了特征量与电缆绝缘老化的变化规律,获得了电缆的状态指标。为了评估电缆的老化状态,本文采用改进的模糊层次分析法,由模糊判断矩阵计算出各评价因素的权重,通过改进的鲸鱼优化算法,获得最优解。进而代入到反映电气设备老化的经验公式,得到了电缆的老化状态。为了能够直观的反映电缆的老化状态,基于高压电缆绝缘老化状态评估软件系统,较准确地评估电缆的老化状态。最后通过对多根电缆进行系统评估,证明了本系统的使用价值。
张成,李洪飞,赵明,高智益,李光,赵洋,任成燕,黄兴溢,江平开[7]（2020）在《服役时间对110 kV交联聚乙烯电缆绝缘性能和超分子结构的影响》文中进行了进一步梳理交联聚乙烯（XLPE）具有优异的电绝缘性能和力学性能,但XLPE电缆绝缘在长期服役过程中会发生老化,造成供电故障及服役寿命缩短。为研究服役时间对XLPE电缆绝缘性能的影响,本文研究了XLPE电缆绝缘性能和超分子结构随服役时间增加的变化规律,讨论了退役电缆再利用的可能性。结果表明:当服役时间增加到30年时,电缆绝缘的拉伸强度和断裂伸长率分别从23.7 MPa和929%下降到19.0 MPa和832%,但断裂伸长率仍高于国家标准规定,即大于新电缆绝缘的50%;新电缆绝缘的熔点高于服役后的电缆绝缘,服役后XLPE电缆绝缘的熔程变宽,结晶度先升高后下降;随着服役时间的增加,XLPE电缆绝缘的球晶尺寸增大,服役30年的电缆绝缘球晶平均尺寸约为41μm,是新电缆绝缘的4～5倍;经过30年服役,XLPE电缆绝缘的耐击穿性能仍然优异,室温交流击穿强度约为140 kV/mm。
宋军材[8]（2020）在《基于极化/去极化电流的电缆绝缘状况在线检测系统的开发》文中研究指明随着我国经济的迅速发展,电力行业发展的步伐也在逐渐加快。电力电缆因其优良的电气性能和机械性能被广泛应用于配电网、工业装置等需要大容量用电领域。电力电缆是电能传输和分配的重要设备,因此其绝缘的健康水平直接关系到千家万户的生活和各工商场所的正常运行。电缆在生产过程中受到生产工艺的影响可能会存在绝缘缺陷,在运行过程中又会受到外界的热、光、机械应力的影响,这些因素会使电缆原来的缺陷扩大或者增加新的缺陷,从而产生不可逆转的劣化趋势,一旦电缆发生故障将会对社会经济造成无法估计的损失。目前我国在运和新铺设的电力电缆大多为交联聚乙烯（XLPE）电缆,最早投入使用的XLPE电缆可追溯至二十世纪七十年代,目前许多电缆因为使用环境恶劣或者已经接近使用年限,绝缘状况已经十分恶劣,存在着很大的安全隐患。电缆的铺设方式导致其检测难度较大,因此采用一种有效的方法来及时获取电缆绝缘状况信息,判断其绝缘状态,对保证电力系统安全可靠运行有着十分重要的意义,也是目前电力行业亟需解决的问题。本文首先在国内外已有的研究基础上,简单分析了现有的在线式和离线式两类传统检测方法的优缺点,着重介绍了基于介电响应理论的新型检测方法,最终确定使用其中的极化/去极化电流（Polarization/Depolarization Current,PDC）法进行电缆在线绝缘诊断系统设计。PDC法是一种基于介质响应理论的在线式电缆绝缘诊断方法,与传统检测方法相比,它具有无损检测、操作方便、获取数据丰富的优点。然后计算模型参数,建立了 XLPE电缆扩展德拜模型与分布参数模型,利用两种模型进行仿真,模拟不同绝缘劣化状态对电缆PDC的影响,总结电缆绝缘劣化时PDC变化规律,使用绝缘电阻、介电特性和局部放电等公认的绝缘状态评估特征验证PDC法的准确性。鉴于PDC法在XLPE电缆绝缘状态诊断中的优势,本文开发了一套基于PDC法的电缆绝缘在线诊断系统,整个诊断系统分为硬件和软件两大部分,硬件部分设计了包括基于DSP芯片的主控单元,数据采集单元,直流高压单元,继电器单元和Wi-Fi模块几大部分,然后制作电路板,并对设计的电路板进行性能测试。软件部分包括上位机程序设计和硬件单元工作流程设计,使用了 LabVIEW软件开发平台设计人机交互界面和数字滤波器。最终设计的电缆绝缘状态在线诊断系统可以实现极化/去极化测试功能,测试所得数据通过总线串口发送回上位机显示和处理,同时可以通过Wi-Fi模块在手机端接收数据。最后针对所设计的检测系统进行了实验室测试和现场测试,验证了检测系统的有效性和可靠性,获取了大量电缆PDC数据,丰富了基于PDC法的电缆绝缘在线诊断系统的数据库。
张成,李洪飞,杨延滨,王卫东,任成燕,黄兴溢,江平开[9]（2020）在《交联聚乙烯电缆老化、诊断及修复研究进展》文中认为交联聚乙烯（XLPE）电缆的绝缘状态关系到输电系统的安全运行,因此,研究电缆绝缘的老化方式、状态监测和诊断方法意义重大。本文首先介绍了XLPE电缆绝缘的老化方式和老化机理;随后总结了电缆绝缘的状态监测方法,包括利用绝缘材料的理化性质和特征响应性实现电缆绝缘的状态监测;最后讨论了电缆绝缘老化的修复方法和预防措施。
曹海盛[10]（2020）在《高压电缆绝缘材料温度频变热老化研究》文中指出交联聚乙烯（Cross-linked polyethylene,XLPE）材料因其优异的电气、理化性能,在交直流电缆中得到了广泛应用。随着环境友好型社会的倡导和电力行业的发展,高压电缆绝缘材料在环保问题上面临着新的挑战。XLPE是一种热固性材料,退役后无法回收利用,容易产生环保问题。而聚丙烯（Polypropylene,PP）材料作为环保型热塑性材料,具有良好的绝缘性能,被视为未来替换XLPE材料的最有潜力的选择之一。目前PP材料在力学性能及耐热性能等方面存在一定的改进空间,可行的方法是对其进行纳米改性,因此系统地研究PP及其纳米复合材料的老化规律,可为新型电缆材料选型和寿命预测提供理论依据。在高低温交替作用下,XLPE、PP等结晶型材料的晶体结构会在熔融态与结晶态间反复变化,加剧材料分子链结构的破坏,从而导致老化加速。本文在恒温热老化实验基础上,提出了一种新的温度频变加速热老化方法。本文以XLPE、PP和PP/Zn O纳米复合材料为研究对象,对不同频变热老化时间的试样进行红外光谱分析（FTIR）、X射线衍射（XRD）、差式扫描量热（DSC）、热重分析（TG）、拉伸试验、介电谱分析等测试,研究频变热老化对材料微观结构、热学性能、介电性能和机械性能的影响,并对比研究了XLPE、PP和PP/Zn O纳米复合材料分别在恒温及频变热老化规律。实验结果表明,在恒温及频变热老化过程中,XLPE和PP前期老化主要以热裂解反应为主,且氧气不参与反应;而在老化中期,两种材料内部均出现大量羰基基团且晶体结构被明显破坏,材料结晶度和拉伸性能明显下降。相较而言XLPE的热性能和绝缘性能优于PP,而PP的拉伸性能优于XLPE。在恒温热老化中,PP/Zn O纳米复合材料的各项性能均优于PP,但在频变热老化中PP拉伸强度、结晶度相对更优。另外,XLPE、PP和PP/Zn O的频变热老化效率高于恒温热老化。以上研究结果可为高压电缆绝缘材料的改性及老化研究方法提供新思路。
二、交联聚乙烯电缆绝缘老化及其诊断技术（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、交联聚乙烯电缆绝缘老化及其诊断技术（论文提纲范文）
（1）高压XLPE电力电缆绝缘老化状态评价研究进展（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 电缆绝缘老化离线检测方法 |
| 1.1 电气性能指标 |
| 1.1.1 绝缘电阻测量法 |
| 1.1.2 局部放电法 |
| 1.1.3 击穿试验法 |
| 1.2 非电气性能指标 |
| 1.2.1 机械性能测试法 |
| 1.2.2 热分析方法 |
| 1.2.3 红外光谱法 |
| 2 电缆绝缘老化在线监测方法 |
| 2.1 局部放电在线监测法 |
| 2.2 护层电流监测法 |
| 2.3 温度监测法 |
| 3 电缆绝缘老化状态评价研究现状 |
| 3.1 线性加权综合评价方法 |
| 3.2 模糊综合评价方法 |
| 3.3 数据库管理分析法 |
| 4 高压电缆绝缘老化状态评价研究展望 |
| 5 结语 |
（2）10 kV交联聚乙烯电缆加速电老化特性研究（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 实验 |
| 1.1 加速电老化实验 |
| 1.2 老化电缆样本性能测试方法 |
| 1.2.1 理化性能测试 |
| 1.2.2 电气性能测试 |
| 2 结果与讨论 |
| 2.1 加速电老化实验分析 |
| 2.2 差示扫描量热测试分析 |
| 2.3 红外光谱测试分析 |
| 2.4 极化去极化电流测试分析 |
| 2.5 综合分析 |
| 3 结论 |
（3）基于频域阻抗谱的电缆局部缺陷检测有效性的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 电缆整体老化状态评估方法 |
| 1.2.2 电缆局部放电监测技术 |
| 1.2.3 电缆局部缺陷诊断定位技术 |
| 1.3 基于频变效应的电缆诊断及定位技术 |
| 1.4 本文的主要工作 |
| 第2章 基于电缆频域分布参数的缺陷检测理论分析 |
| 2.1 传输线理论分析 |
| 2.2 电缆分布参数的计算和验证 |
| 2.2.1 电缆结构 |
| 2.2.2 电缆分布电阻和电感的计算模型 |
| 2.2.3 电缆分布电导和电容的计算模型 |
| 2.2.4 基于COMSOL的分布参数仿真验证 |
| 2.3 电缆首端频域阻抗谱 |
| 2.4 电缆首端频域反射系数谱 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于MATLAB的电缆频域缺陷诊断仿真 |
| 3.1 电缆局部缺陷定位频域方法的研究 |
| 3.1.1 基于IFFT和首端反射谱的电缆缺陷诊断定位原理 |
| 3.1.2 传播信号波速的测量 |
| 3.2 不同类型的电缆缺陷仿真及定位 |
| 3.2.1 电缆局部老化及其定位 |
| 3.2.2 电缆外破挤压等故障及其定位 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 电缆局部缺陷检测实验研究 |
| 4.1 实验平台搭建 |
| 4.1.1 矢量网络分析仪简介 |
| 4.1.2 实验研究平台 |
| 4.2 实验研究方法及缺陷制备 |
| 4.2.1 实验步骤及方法 |
| 4.2.2 局部破损缺陷制备 |
| 4.2.3 局部破损受潮缺陷制备 |
| 4.3 实验结果及分析 |
| 4.3.1 频带范围对检测定位的影响 |
| 4.3.2 采样点数对检测定位的影响 |
| 4.3.3 信号强度对检测定位的影响 |
| 4.3.4 缺陷程度对检测定位的影响 |
| 4.3.5 多个位置缺陷的检测定位 |
| 4.3.6 缺陷受潮对检测定位的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 进一步研究工作的展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（4）基于时频域分析的电缆在线监测方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 阻抗法测距 |
| 1.2.2 行波法测距 |
| 1.2.3 频域反射法(FDR) |
| 1.2.4 电缆温度监测 |
| 1.3 时频域反射法 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 2 XLPE电缆老化故障分析 |
| 2.1 XLPE电缆的基本结构形式 |
| 2.2 XLPE电缆老化机理分析 |
| 2.2.1 电缆的不同老化形式 |
| 2.2.2 电缆绝缘老化的基本原理 |
| 2.3 绝缘老化的研究方法 |
| 2.3.1 绝缘老化诊断方法 |
| 2.3.2 电介质的介点机理 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 XLPE电缆的建模仿真理论与测距原理 |
| 3.1 电缆的分布参数 |
| 3.1.1 单位长度的电阻和电感 |
| 3.1.2 单位长度的电容和电导 |
| 3.2 传输线理论 |
| 3.2.1 传输线方程 |
| 3.2.2 行波的传播 |
| 3.2.3 行波的折反射 |
| 3.3 TDR时域反射法 |
| 3.4 频域反射法FDR |
| 3.4.1 FDR分类及原理 |
| 3.4.2 基于SWR的 FDR测距方法 |
| 3.5 时频域联合分析法(TFDR) |
| 3.5.1 时频分析的理论基础Wigner-Ville分布 |
| 3.5.2 TFDR法的基本原理 |
| 3.5.3 TFDR法信号的传播过程与延迟 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 仿真实验设计及结果分析 |
| 4.1 电缆故障模型仿真 |
| 4.1.1 仿真模型的建立 |
| 4.1.2 入射信号的参数设计 |
| 4.1.3 仿真结果分析 |
| 4.2 老化仿真结果分析 |
| 4.2.1 仿真模型及参数设置 |
| 4.2.2 仿真结果分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（5）基于电力线通信的电缆绝缘老化在线监测新原理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 低压电力线载波通信技术研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 绝缘诊断研究现状 |
| 1.3.1 绝缘离线监测技术国内外研究现状 |
| 1.3.2 绝缘在线监测技术国内外研究现状 |
| 1.3.3 现有绝缘检测方法的不足 |
| 1.4 本文技术路线及工作安排 |
| 1.4.1 技术路线 |
| 1.4.2 论文主要工作 |
| 2 电缆传输特性建模 |
| 2.1 电力线信道模型分析 |
| 2.1.1 自上而下的信道模型 |
| 2.1.2 自下而上的信道模型 |
| 2.1.3 传输线理论 |
| 2.2 基于传输线理论的电缆信道模型建立 |
| 2.2.1 电缆分布参数的计算 |
| 2.2.2 基于传输线理论的电力线信道建模 |
| 2.3 基于传输线理论的信道传输特性分析 |
| 2.3.1 负载阻抗对电缆信道传输特性的影响 |
| 2.3.2 拓扑结构对电缆信道传输特性的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 电缆老化建模 |
| 3.1 电缆老化分析 |
| 3.1.1 老化机理 |
| 3.1.2 电缆水树老化 |
| 3.2 电缆水树老化模型建立 |
| 3.2.1 水树区域XLPE的相对介电常数 |
| 3.2.2 水树老化对CFR的影响 |
| 3.3 CFR偏差值的定义 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 老化监测的传输特性特征提取 |
| 4.1 特征提取算法概述 |
| 4.2 特征提取算法原理 |
| 4.2.1 经验模态分解原理 |
| 4.2.2 变分模式分解原理 |
| 4.3 传输特性曲线特征提取 |
| 4.3.1 基于EMD算法的特征量提取 |
| 4.3.2 基于VMD算法的特征量提取 |
| 4.3.3 IMF分量的偏差值计算 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 电缆老化监测 |
| 5.1 老化监测的机器学习方式选择 |
| 5.2 CFR信号的特征提取 |
| 5.2.1 CFR信号特征量提取 |
| 5.2.2 使用EMD、VMD算法提取CFR特征量 |
| 5.3 电缆老化识别 |
| 5.3.1 电缆老化分类 |
| 5.3.2 电缆老化程度预测 |
| 5.3.3 分类、预测结果分析 |
| 5.4 算法表现 |
| 5.4.1 理想负载状态下的算法表现 |
| 5.4.2 非理想状态负载状态下算法表现 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间主要研究成果 |
（6）高压电缆绝缘老化评估系统的研究与应用（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 XLPE电缆绝缘老化理论 |
| 1.3.1 热老化 |
| 1.3.2 局部放电老化 |
| 1.3.3 电树枝老化 |
| 1.3.4 水树枝老化 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 第2章 XLPE电缆绝缘老化实验及影响因素研究 |
| 2.1 XLPE电缆老化测试实验 |
| 2.1.1 拉伸实验 |
| 2.1.2 热重分析实验 |
| 2.1.3 FTIR光谱测试 |
| 2.1.4 差示扫描量热(DSC) |
| 2.1.5 结晶度测试 |
| 2.1.6 交流击穿电压实验 |
| 2.2 水分对高压电缆绝缘老化特征参数的影响 |
| 2.2.1 水分对电缆拉伸性能的影响 |
| 2.2.2 水分对电缆击穿场强的影响 |
| 2.2.3 水分对电缆羰基指数的影响 |
| 2.2.4 水分对电缆结晶度的影响 |
| 2.2.5 电缆活化能的影响 |
| 2.2.6 水分对电缆生成水树的影响 |
| 2.3 敷设方式不同对电缆绝缘老化的影响 |
| 2.3.1 不同敷设方式下的电缆拉伸强度 |
| 2.3.2 不同敷设方式下的电缆活化能 |
| 2.3.3 不同敷设方式的电缆羰基指数 |
| 2.3.4 不同敷设方式下的电缆熔融温度 |
| 2.3.5 不同敷设方式下的电缆击穿场强 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 不同服役期电缆影响因子测试结果及相关性分析 |
| 3.1 服役电缆的老化特征参数测试结果 |
| 3.1.1 交流击穿试验测试结果 |
| 3.1.2 拉伸测试结果 |
| 3.1.3 熔融温度测试结果 |
| 3.1.4 热分解温度测试结果 |
| 3.1.5 羰基指数测试结果 |
| 3.1.6 结晶度测试结果 |
| 3.2 线性回归与方差分析基本理论 |
| 3.2.1 线性回归 |
| 3.2.2 方差分析 |
| 3.3 各特征参数相关性分析 |
| 3.3.1 拉伸强度与断裂伸长率 |
| 3.3.2 拉伸强度与热分解温度 |
| 3.3.3 熔融温度与羰基指数 |
| 3.3.4 交流击穿场强和结晶度 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 基于改进模糊层次分析法的电缆绝缘寿命评估系统 |
| 4.1 高压电缆状态评估常用模型 |
| 4.1.1 Weibull分布模型 |
| 4.1.2 Arrhenius模型 |
| 4.1.3 基于诊断参数与老化时间的单变量老化模型 |
| 4.2 基于改进模糊层次分析法的电缆绝缘寿命评估模型 |
| 4.2.1 模糊层次分析法(FAHP)简介 |
| 4.2.2 FAHP在 XLPE电缆评估中的应用 |
| 4.2.3 改进的鲸鱼优化算法 |
| 4.2.4 实际应用 |
| 4.3 高压电缆绝缘状态评估技术软件 |
| 4.4 高压电缆绝缘老化运维检修策略 |
| 4.4.1 基于绝缘健康状态的电缆故障概率计算 |
| 4.4.2 杭州区域电缆综合风险评估 |
| 4.4.3 杭州区域电缆检修策略 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
（7）服役时间对110 kV交联聚乙烯电缆绝缘性能和超分子结构的影响（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 实验 |
| 1.1 主要原材料和仪器设备 |
| 1.2 性能测试 |
| 1.2.1 力学性能测试 |
| 1.2.2 熔点和结晶度测试 |
| 1.2.3 微观形貌测试 |
| 1.2.4 电气强度测试 |
| 2 结果与分析 |
| 2.1 力学性能分析 |
| 2.2 DSC分析 |
| 2.3 SEM分析 |
| 2.4 交流电气强度分析 |
| 3 结论 |
（8）基于极化/去极化电流的电缆绝缘状况在线检测系统的开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究的背景与意义 |
| 1.2 传统电缆绝缘状态检测方法 |
| 1.3 基于介电响应的新型绝缘状态检测方法 |
| 1.4 介电响应理论应用现状 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 2 XLPE电缆等效模型研究 |
| 2.1 德拜扩展模型等效电路的建立 |
| 2.2 德拜扩展模型支路参数求解 |
| 2.3 德拜扩展模型仿真分析 |
| 2.4 分布参数模型仿真分析 |
| 2.5 水树枝的介电响应特性仿真分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 电缆绝缘状态在线诊断系统硬件设计 |
| 3.1 仪器设计方案 |
| 3.2 基于DSP芯片的主控单元设计 |
| 3.3 数据采集单元设计 |
| 3.4 高压单元设计 |
| 3.5 基于继电器的开关单元设计 |
| 3.6 基于Wi-Fi的无线传输模块设计 |
| 3.7 集成式极化/去极化电流检测仪器的研制 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 电缆绝缘状态在线诊断系统软件设计 |
| 4.1 人机交互界面设计 |
| 4.2 数字滤波器设计 |
| 4.3 PDC测试仪主要控制程序设计 |
| 4.4 CAN总线软件设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 自制仪器测试及分析 |
| 5.1 PDC测试仪实验室电缆测试 |
| 5.2 PDC测试仪现场电缆测试与分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 致谢 |
| 学位论文数据表 |
（9）交联聚乙烯电缆老化、诊断及修复研究进展（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 电缆绝缘的老化机理和老化方式 |
| 1.1 影响电缆绝缘老化的因素 |
| 1.1.1 热老化 |
| 1.1.2 水树老化 |
| 1.1.3 电树老化 |
| 1.1.4 其他老化方式 |
| 1.2 空间电荷对电缆老化的影响 |
| 2 电缆绝缘的状态监测 |
| 2.1 交流击穿电压法 |
| 2.2 介电响应法 |
| 2.3 力学性能法 |
| 2.4 绝缘电阻法 |
| 2.5 差示扫描量热法（DSC) |
| 2.6 傅里叶红外光谱法（FTIR) |
| 2.7 核磁共振法（NMR) |
| 2.8 微观形貌观测法 |
| 2.9 空间电荷测量法 |
| 2.1 0 无损监测方法 |
| 3 电缆绝缘老化的修复方法和预防措施 |
| 3.1 电缆绝缘老化的修复方法 |
| 3.1.1 电缆绝缘的水树老化修复 |
| 3.1.2 电缆绝缘的电树老化修复 |
| 3.2 电缆绝缘老化的预防措施 |
| 4 结束语 |
（10）高压电缆绝缘材料温度频变热老化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 高压电缆绝缘老化研究现状 |
| 1.2.2 高压电缆绝缘材料纳米改性研究 |
| 1.3 本论文的主要研究内容 |
| 第二章 交联聚乙烯频变热老化研究 |
| 2.1 实验部分 |
| 2.1.1 温度频变热老化平台 |
| 2.1.2 试样制备及试验条件 |
| 2.1.3 测试用仪器设备 |
| 2.2 XLPE理化特性研究 |
| 2.2.1 红外光谱分析 |
| 2.2.2 X射线衍射分析 |
| 2.2.3 差式扫描量热分析 |
| 2.2.4 热重分析 |
| 2.3 XLPE力学及介电特性研究 |
| 2.3.1 力学性能分析 |
| 2.3.2 介电性能分析 |
| 2.3.3 绝缘性能分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 聚丙烯复合材料频变热老化研究 |
| 3.1 纳米复合材料多核模型 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂与仪器 |
| 3.2.2 纳米氧化锌的表面处理 |
| 3.2.3 聚丙烯复合材料的制备 |
| 3.2.4 热老化试验条件的确定 |
| 3.3 PP、PP/Zn O理化特性研究 |
| 3.3.1 红外光谱分析 |
| 3.3.2 X射线衍射分析 |
| 3.3.3 差式扫描量热分析 |
| 3.3.4 热重分析 |
| 3.4 PP、PP/Zn O力学及介电特性研究 |
| 3.4.1 力学性能分析 |
| 3.4.2 介电性能分析 |
| 3.4.3 绝缘性能分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
四、交联聚乙烯电缆绝缘老化及其诊断技术（论文参考文献）
- [1]高压XLPE电力电缆绝缘老化状态评价研究进展[J]. 刘敬华,欧阳本红,夏荣,费雯丽. 电力工程技术, 2021(06)
- [2]10 kV交联聚乙烯电缆加速电老化特性研究[J]. 沈智飞,柳宝坤,王国栋,李诗雨,王娟,黄静,张恒玮,周凯. 绝缘材料, 2021(08)
- [3]基于频域阻抗谱的电缆局部缺陷检测有效性的研究[D]. 马小虎. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [4]基于时频域分析的电缆在线监测方法研究[D]. 樊宇泽. 西安理工大学, 2021(01)
- [5]基于电力线通信的电缆绝缘老化在线监测新原理研究[D]. 郭华山. 西安理工大学, 2021(01)
- [6]高压电缆绝缘老化评估系统的研究与应用[D]. 姚广元. 浙江大学, 2020(02)
- [7]服役时间对110 kV交联聚乙烯电缆绝缘性能和超分子结构的影响[J]. 张成,李洪飞,赵明,高智益,李光,赵洋,任成燕,黄兴溢,江平开. 绝缘材料, 2020(08)
- [8]基于极化/去极化电流的电缆绝缘状况在线检测系统的开发[D]. 宋军材. 山东科技大学, 2020(06)
- [9]交联聚乙烯电缆老化、诊断及修复研究进展[J]. 张成,李洪飞,杨延滨,王卫东,任成燕,黄兴溢,江平开. 绝缘材料, 2020(07)
- [10]高压电缆绝缘材料温度频变热老化研究[D]. 曹海盛. 华南理工大学, 2020(02)