连续高压脉冲方波下局部放电测试系统设计

为解决具有陡上升沿的连续方波脉冲下局部放电(PD)测试系统设计中强电源干扰及宽频带、高速采集的问题,设计了宽带、高频局部放电数据采集、数据传输和脉冲提取系统,可用于上升沿为100ns的连续高压脉冲方波下的局部放电测试。采用不同通带的12阶Butterworth滤波器,对比分析了抑制电源干扰的效果,提出了满足测试信噪比(SNR)要求的配置。基于虚拟仪器技术,实现了高速数字示波器的局部放电数据传输,并结合时域阀值、相位窗脉冲提取及极性辨别算法,实现了干扰抑制和峰值提取。系统可实现连续高压脉冲方波下局部放电长时间连续记录,得到脉冲方波下多周期局部放电脉冲峰值数据库,并计算其统计特性,从而为研究各种材料在脉冲方波下的局部放电特性和绝缘破坏机理奠定基础。     

恒定电压下油纸绝缘局部放电发展规律及缺陷状态诊断

为了研究变压器内部油纸绝缘局部放电缺陷的发展过程及规律,构建了球板和匝间局部放电模型,采用恒压法研究了不同幅值电压下绝缘纸板(绝缘纸)从开始放电到纸板(绝缘纸)被击穿的放电发展过程中窄带脉冲电流信号的脉冲重复频率、脉冲的平均放电量及最大放电量、脉冲的1s放电量及累积放电量、脉冲相位分布的变化过程。研究结果表明:在局部放电缺陷的发展过程中,脉冲累积放电量、1s放电量、脉冲起始相位、脉冲的重复频率等特征参数呈现出指数或线性的变化趋势。其中累积放电量等特征参数发展较稳定,规律较一致,可以用来表征局部放电缺陷的严重程度;基于此提出了局部放电缺陷严重程度的2种表达方法:击穿概率法、剩余寿命法。     

正弦和重复方波电压下变频电机绝缘局部放电特性对比

为对比研究正弦和重复脉冲电压下变频电机绝缘的局部放电特性,基于超高频测试技术搭建了两种电压条件下电机绝缘的局部放电测试平台。利用该平台,分别在正弦及200 ns上升时间的重复脉冲电压下,对低压变频电机漆包绝缘单点放电模型进行了局部放电测试,对比分析了正弦和重复脉冲电压下的局部放电单个脉冲的时频幅值、相位分布及频域能量分布、多个脉冲的统计谱图等特性,研究结果发现:对于相同峰峰值和频率的重复方波和正弦电压,重复方波电压下变频电机绝缘局部放电幅值及耐电晕寿命分别约为正弦电压下的10倍及1/3,且相位、时频域统计特性存在明显差异,在基于国际电工委员会标准对变频电机绝缘系统进行评估时,必须依据重复方波脉冲对放电特性及耐电晕寿命影响规律,重新考虑局部放电测试及耐电晕系统的设计。     

基于随机奇异值分解的局部放电脉冲提取及去噪技术

针对低信噪比下局部放电信号易漏检与传统奇异值分解算法在进行局放脉冲提取时计算量大的问题,提出一种基于随机奇异值分解的局部放电脉冲提取及去噪方法。该方法能有效提取局放脉冲及去除白噪声,且相较于传统SVD脉冲提取计算所需时间更短,更具工程实用价值。首先,利用滑动短时数据窗截取原始局放信号片段,采用随机奇异值分解法计算最大奇异值,并与全局最优奇异值阈值进行比较,确定脉冲信号的起止点;然后,利用奇异值分解法结合局部最优奇异值阈值,去除提取信号的白噪声。通过对典型局放模拟脉冲进行实验,验证了该算法在脉冲提取时的执行效率优越性。在工频电压下对实验室模拟电缆缺陷进行局放测试,分别采用所提方法、离散小波变换及自适应双阈值方法进行对比性实验,结果表明,所提方法局放信号漏检率低,去噪效果好。     

基于脉冲激励GTEM的特高频局部放电传感器校准方法改进研究

该文通过分析采用脉冲激励GTEM测量特高频局部放电传感器等效响应高度的结果及脉冲激励电压波形,发现脉冲激励电压波形之间有较大差异,导致特高频局部放电传感器等效响应高度的测量结果分散性较大,由此提出了改进方法：采用超宽带射频耦合器,同时测量激励GTEM室脉冲电压波形,并选择激励GTEM室脉冲电压波形相似度高的参考单极天线和被测特高频局部放电传感器的响应电压波形参与计算,以减小最终测量结果的偏差。实验表明采用改进方法后,特高频局部放电传感器等效响应高度测量结果的分散性得到了明显改善。     

高频脉冲方波局部放电特征参量比较的研究

局部放电是导致变频电机绝缘过早损坏的主要原因之一.本文研究了在高频脉冲方波条件下,脉冲方波幅值和温度的变化对局部放电特征参量的影响.对相同外界条件下的脉冲方波局部放电特征参量与工频局部放电特征参量进行了对比分析,结果表明高频脉冲方波局部放电对绝缘材料的破坏性远大于工频局部放电的破坏性.     

高频脉冲电压下油纸绝缘局部放电特性研究

高频变压器运行过程中油纸绝缘承受严酷的电热应力,绝缘系统容易过早失效.为了研究高频脉冲电压对油纸绝缘局部放电特性的影响,搭建了高频脉冲电压下的局部放电试验平台,开展局部放电试验,研究油纸绝缘在高频脉冲电压下的局部放电特性,并与工频电压下的局部放电特性进行对比.结果表明:高频脉冲电压下局部放电主要发生在电压的上升沿和下降沿,高频脉冲电压下的局部放电幅值远高于工频下的局部放电幅值,在10 kHz附近存在频致拐点,且高频脉冲下油纸试样出现直击现象;究其原因是高频产生较高的电压上升率,改变了缺陷区域的局部场强和高频电热耦合效应,从而导致了局部放电强度的变化.     

基于负极性下局部放电测量的变压器油中气泡发展过程实验研究

油中局部放电表现为一系列离散的脉冲序列形式,脉冲序列中的首脉冲是液相中发生电荷注入产生的,随后的脉冲则是由于液相中电荷注入产生的气泡所引发的气泡放电导致.首脉冲与次脉冲的时间间隔代表了气泡形成时间,脉冲序列的持续时间代表了气泡的生长时间.本文采用宽频带局部放电脉冲测量系统和TECHIMP局放仪对25#变压器油中由于电场集中效应引起的局部放电脉冲序列及相位谱图进行了测量,研究了油中气泡生长时间及气泡形成时间同外加电压的关系.     

阶梯升压试验和恒定电压试验中油纸绝缘局部放电发展规律的对比

实验室多利用阶梯升压试验来研究变压器中油纸绝缘局部放电现象,而现场实际中的变压器是在恒定电压下运行的。为了研究试验电压条件对油纸绝缘局部放电缺陷发展过程及规律的影响,构建了球板结构的浸油纸板局部放电模型,分别利用阶梯电压试验和恒定电压试验,研究了绝缘纸板从起始放电到纸板被击穿的放电发展过程中窄带脉冲电流信号的脉冲重复频率、累积放电量及1s放电量、脉冲放电量的最大值和平均值及脉冲相位分布的变化过程。研究结果表明,无论利用哪种试验,在球板放电缺陷的发展过程中,脉冲累积放电量、1s放电量、脉冲(平均、起始、终止)相位及脉冲重复频率等均呈现一定的线性或指数发展趋势。分析试验结果可知,试验加压条件对脉冲重复频率、脉冲相位分布、脉冲总放电量等特征参数发展趋势的影响不明显,但对脉冲放电量平均值、放电量最大值的发展规律有较大影响。     

局部放电UHF脉冲干扰的排除与信号的聚类分析

为了排除变压器局部放电信号中的各种信号干扰中的脉冲干扰信号,提出了利用内外信号对比法及相间信号对比法排除外部脉冲型干扰信号,并应用于500kV三相分体式变压器的局部放电现场监测。通过提取工频周期上特高频检波脉冲信号的特征参数,选取脉冲初始相位、平均脉冲幅值、脉冲次数3个特征参数,采取灰聚类与模糊聚类相结合的方法对排除干扰后的数据进行了聚类分析,实现了对部分干扰信号的排除以及特高频信号的分类。对分类后的疑似放电信号的现场特高频检波信号进行统计分析,通过分析PRPD谱图对变压器的局部放电活动做出了诊断说明。通过分析表明,提出的方法能够有效排除干扰信号,便于提取局部放电故障信息。     

基于“大检修”体系的输电专业设备主人制探讨

文章通过对基于＂大检修＂体系的输电线路设备主人制的探讨研究,提出了设备主人制的实施流程、实施重点、工作内容和配套措施,在湖北超高压输变电公司部分基层单位进行试点并取得良好效果。     

SPD“3+1”接线模式及间接触电防护分析

介绍了TT系统中SPD的"3+1"保护模式。重点分析采用"3+1"接线模式时,其N-PE放电间隙的失效短路使TT系统暂时成为局部TN系统运行,电气设备外露导电部分可能出现的危险对地故障电压。并指出,为满足间接触电防护要求、避免电击事故的发生,应尽量降低电源端系统中性点接地电阻。     

超临界机组“氨水、联氨钝化烘干+真空干燥”停炉保护

某超临界机组采用"热炉放水余热烘干"或"成膜胺"停炉保护方法不能有效控制锅炉停用腐蚀,对此提出了"氨水、联氨钝化烘干+真空干燥"的停炉保护方法。实际应用结果表明,该方法在冷态冲洗的第1个小时,启动分离器处铁的含量分别为125、310μg/L;在整个冷态、热态冲洗过程中,同时间段的水质均优于热炉放水余热烘干方法,冲洗时间也较热炉放水余热烘干方法减少一半,节约了大量的除盐水及燃料。另外,在机组起动前对锅炉部分联箱进行了探测,未发现积水和二次浮锈,防腐效果明显。     

多应力条件下电缆附件局部放电的演变过程

电缆附件界面是多层复合介质绝缘结构,在温度、气压、电场等物理条件下都易产生局部放电(partial discharge, PD)。为了研究多种应力条件下局部放电的演变过程,在10 kV电缆终端中设计典型刀痕缺陷,并在实验室搭建“冷热负荷-工频电压-冲击电压”多应力条件下的协同老化平台,利用该平台对电缆进行老化试验,利用工频局放测试平台检测不同老化时间下电缆终端的局部放电。利用波动法对不同老化阶段下的电缆附件局放信号进行消噪,并采用阈值窗提取消噪后的局放信号中的PD脉冲,构建电缆附件局放相位分布(phase resolved partial discharge, PRPD)谱图。实验结果表明：多应力条件下,在不同老化程度下,刀痕缺陷电缆附件的局放经历三个“起伏”击穿,放电幅值存在多段式“增-减”的变化趋势。     

“一牵一”同步张力展放多分裂导线施工技术

对于分裂数少、截面积又不大的导线展放, 几分裂导线就采用“一牵几”或者数个“一牵几”组合的展放方式。此种方法在分裂数多、截面积又大的导线展放时对设备、工机具等提出了更高、更苛刻的要求, 安全性能也差。“一牵一”同步张力展放是一相导线的全部导线采用“一根牵引绳牵引展放一根导线”的方式同步展放, 这种施工工艺由于每根导线的展放相对独立, 可最大限度地顾及施工方便和尽可能多地使用常用工机具, 经济适用。对于八分裂导线采用2 个“四牵四”的组合方式是最佳方案。     

"Smart" curve fitting

Curve fitting is an essential ingredient in the development of numerical methods, a topic not explored here, as well as in analyzing and representing data of various kinds. When the curve fitting is done using data models based on the problem physics, a procedure referred to here as "smart" curve fitting, the approach can be even more productive. This article describes the use of model-based parameter estimation (MBPE) based on two different data models used widely in science and engineering: one uses a series of complex exponentials and the other uses a series of complex poles     

"NTN"校准技术中的"Kick-out" 脉冲的仿真研究

本文基于微波二极管取样电路,用PSPICE软件,对“NTN”校准技术中的“Kick-out”脉冲进行了仿真研究。分别研究了选通脉冲源内阻,微波二极管诸参数（管壳电容Cp,引线电感Ls,结电容Cj和扩散电阻Rs)、取样脉冲的对称性和取样电路的对称性,对“kick-out”脉冲的影响。     

Experimental demonstration of the "apparent wavelength"

In this paper, an experimental demonstration of the "apparent wavelength" using microwaves incident on a plane conductive surface obliquely, with the electric field polarization parallel to a reflecting plane, is presented. Standing wave measurements were obtained by utilizing the interaction between the transmitting and the receiving rectangular horn antennas using the receiving horn antenna as a probe. This technique demonstrates to the students that the wavelength along the normal, the "apparent wavelength" is longer than the wavelength of the free-space incident or reflected waves and is in agreement with the theory. Finally, the proposed technique demonstrates high sensitivity and accuracy for tutorial demonstrations of standing wave pattern measurements despite the large cross-section of the receiving antenna.<>     

“排汽联合装置”在直接空冷电厂的应用

自2003年我国第1个采用“排汽联合装置”的大型直接空冷发电厂投产以来,该装置已在我国的直接空冷机组上得到了普遍采用。文章从4个方面阐述了“排汽联合装置”的功能和作用,以及该装置的发展过程,同时还介绍了该装置在电厂应用中易出现的问题和解决的对策。     

有机玻璃"全去偶极子极化"现象研究

实验中观察到用作塑料光纤纤芯材料的纯有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)在加速热老化和紫外老化过程中其相对电容率急剧下降至大约等于其折射率的平方,即有机玻璃由极性聚合物变为非极性聚合物(“全去偶极子极化”现象)。对此现象的解释机理提出了“孔洞”与“极性基团断裂”两种假设。通过其他实验(如红外光谱、测量密度、测量折射率、测量体积电阻率)的相互对比,基本上肯定了有机玻璃“极性基团断裂”的热老化模型。