基于紫外脉冲法的非接触式低值（零值）绝缘子在线监测系统

目前低值(零值)绝缘子检测手段主要有电压分布法、电晕脉冲法、红外热像测温法及超声波法等,但均有一定的不足.文中提出了全新的紫外脉冲法:当线路上存在低值绝缘子时会造成绝缘子串电压分布改变,从而使绝缘子串的放电脉冲数目增加,并引起放电紫外光脉冲的相应变化.在线路杆塔上加装根据文中方法研制的监测装置,对绝缘子串放电脉冲引起的紫外光的185 nm～260 nm(日盲区)部分进行连续在线监测,分析紫外脉冲的变化,可以发现低值(零值)绝缘子.由紫外脉冲法构成的绝缘子监测系统,不需和绝缘子接触,检测距离可以远达4 m以上,适用于线路绝缘子在线监测.文中方法经过了110 kV线路的实验验证,证实了检测效果.     

电气设备紫外放电检测技术优化

针对紫外脉冲法在放电检测中存在灵敏度不足的问题,选用灵敏度较高的紫外光敏管进行灵敏度研究,设计了紫外脉冲检测系统。分析紫外光敏管驱动电路原理,优化硬件参数,定量研究不同针板数量的局部放电,以提高紫外脉冲法在电晕放电检测中的灵敏度。试验数据显示,优化后的紫外脉冲检测系统紫外脉冲检测的灵敏度和精度得以提高,不仅可用于局部放电的定位与定性分析,还可用于放电检测的定量分析。     

复合绝缘子沿面电晕放电特性的试验研究

为了研究复合绝缘子沿面电晕放电状况,以110kV复合绝缘子为试验对象,利用一种基于光电倍增管的紫外电晕检测装置来测量绝缘子电晕产生的紫外光,探讨复合绝缘子沿面电晕放电发展和分布特征。通过逐步升高施加电压的试验方法,检测得到复合绝缘子在不同表面条件下(干燥、清洁、潮湿、染污)沿面电晕放电发展和分布状况的脉冲量化特征数据。测量结果表明:当电压升高时,表面干燥条件下的复合绝缘子电晕放电沿串长发展和分布,而表面潮湿条件下的复合绝缘子电晕放电随机性较大。电晕紫外光脉冲个数以及脉冲平均峰值可以用作检测电晕放电的特征参数,以判定复合绝缘子电晕放电状态。     

电站开关柜电晕放电的紫外脉冲法在线检测研究

开关柜作为电站重要的电气设备,需对其开展局部放电的在线检测,及早排除潜伏性绝缘故障与设备故障,以保障电站的安全生产运行。文章研制了基于紫外脉冲法的内置式开关柜电晕放电智能探测器,通过实验探究其有效工作距离,寻求紫外脉冲输出与电晕放电的关系。结果表明,紫外脉冲法具有良好的灵敏性与抗干扰性,适用于开关柜电晕放电的在线检测,紫外脉冲的输出个数与输出幅值均受电晕放电发展过程影响,基本可以正比反映放电强度。通过分析实验结果,提出了通过对比紫外脉冲的输出个数与输出幅值综合判断电晕放电发展程度与危害程度的检测手段,为提高测量准确度、进一步降低故障误报率提供了一种新思路。     

电晕放电探测用紫外检测设备的研究∗

检测电晕放电是发现高压电气设备有无绝缘故障或潜在绝缘故障最直接、最有效的方法.传统的紫外成像 仪在电晕放电检测中不但价格昂贵且需专业人员操作,无法在电力系统中大规模推广使用.针对该现象,分析了电晕 放电的原理以及紫外光子数与电晕强度的联系,提出了基于UV传感器的紫外检测设备的研究课题,其主要功能模块 有主控模块、紫外线的采集与转换电路(光电转换电路)、成像模块、GPS定位模块、数据存储与通信模块以及显示 模块等,重点对光电转换电路、成像模块和定位模块进行了设计.通过在高压实验室测试,所设计的紫外检测设备可 以有效表征电晕放电强度,并能够准确定位放电位置.     

基于水平集模型的电气设备紫外图像放电区域分割

电气设备电晕放电时产生紫外光,紫外成像检测技术通过检测紫外光的方法检测电气设备外绝缘状况,是发现电气设备电晕放电故障隐患的重要手段。图像处理在紫外成像检测技术中有非常重要的作用。基于简化的Mumford-Shah水平集(Level Set)图像分割模型,提出一种新的紫外图像放电区域分割方法,采用该方法对采集到的紫外图像进行图像分割处理,得到了电晕放电区域边界曲线和放电面积,有利于进一步的模式识别。为检验该方法的抗扰性,进行了多次的实验,结果表明该方法可以在不进行滤波预处理的情况下,有效地抑制泊松噪声和高斯噪声引起的干扰。针对现场采集的含有较多噪声的紫外图像,提出改变模型权重的措施,进一步提高了放电区域分割的准确度。该电气设备放电区域分割方法对于不同类型、不同背景的紫外图像具有良好的适应性。     

开关柜局部放电综合在线检测装置的研究与应用

采用紫外光技术和超高频技术共同检测开关柜内设备局部放电的发生,研究了一种开关柜局部放电综合检测装置,该装置通过检测局部放电过程中辐射的紫外光脉冲和超高频信号,达到对电气设备局部放电的准确识别,且具有动作时间快、灵敏度高、抗干扰能力强、费用低等优点。研究了紫外脉冲法和超高频法的测量原理,分别给出了紫外部分和超高频部分的信号处理方法以及装置各硬件部分的设计。进行了电容型放电间隙棒-板电晕放电模拟检测试验,证明了该装置能够准确检测不同强度的放电,并能相对反映放电强度的大小。     

电晕紫外光脉冲与电晕电流脉冲相关性研究

为解决传统上多采用接触式检测电晕产生的电流脉冲研究电晕特征存在的最大缺陷是易受外界干扰严重的问题,采用光电倍增管精确测量短距离内紫外光的强度,研究了电晕电流脉冲和紫外光脉冲的相关性特征。结果表明,短距离内,电晕产生的紫外光强度与距离平方成反比,且与电晕电流脉冲信号相关性很强,其幅值特性及统计个数特性与电流脉冲信号对应较好,故紫外光信号可作为特征量代替电晕电流脉冲信号分析电晕特征。     

SF_6气体中电晕放电的多光谱脉冲特性研究

为了对SF_6气体中电晕放电下的多光谱脉冲特性进行研究,搭建了一套全光谱波段下的光、电局部放电检测系统,分别在紫外光、可见光及近红外光下对针-板电极放电进行检测,分析不同光谱波段下的局部放电光脉冲特性。实验结果表明:在针-板电极放电下,紫外光、可见光及近红外光的脉冲相位分布差别较大,而脉冲相位分布的偏斜度Sk和陡峭度Ku存在一定规律。随着电压的升高,可见光平均脉冲幅值变小,放电重复率增加;紫外光平均脉冲幅值先增大后减小,在放电负半周期,放电重复率随电压升高先增加后减少。在紫外光和可见光下检测得到的光脉冲幅值与视在放电量均有良好的线性关系。因此,通过SF_6气体中电晕放电下的多光谱脉冲特性研究,可对放电状态进行评估及对放电类型进行判断。     

紫外可见双光路电晕放电检测系统的研制及实现

为了实现紫外光和可见光对电力设备的电晕放电情况进行复合图像检测,提出了采用双光路结构的光信号处理方法.设计并研制了基于可见反射式光路结构的紫外可见双光路电晕放电检测系统.该系统解决了紫外光成像与可见光成像能量差异大导致图像配准困难的问题.试验结果表明,该系统能实现电力设备电晕放电情况的准确探测及定位.     

基于紫外成像的电晕放电检测技术改进研究

针对当前电晕放电检测存在检测精度低的问题,提出一种基于紫外成像的电晕放电检测方法。该方法将基于紫外成像的电晕放电检测效果的干扰因素划分为距离、增益、温度和湿度检测等;构建了紫外线成像电晕放电检测体系,采用物镜系统解决电晕放电目标成像问题,利用光传感器将电晕放电图像进行光电转换,结合紫外滤光片滤除日盲区之外的光波,采用控制分析体系将光的强度量进行统计并分析,同时控制整个检测体系。利用图像显示体系将电晕放电图像信息融合、显示。在紫外线成像电晕放电检测体系基础上,分别对检测干扰因素逐一处理,设计基于紫外成像的电晕放电检测流程图,完成电晕放电高质量检测。实验表明,文章所提方法不仅有效处理了电晕放电检测干扰因素,还提高了放电源检测的检测精度。     

紫外检测技术在电晕放电检测中的应用

从紫外检测技术的基本原理和技术特点出发,阐述了紫外检测技术在电力设备电晕放电检测中的应用,包括导线外伤探测、高压污染检查、绝缘缺陷检测和寻找无线电干扰源等方面的应用,分析了影响紫外检测的主要因素——检测距离、大气湿度、温度、气压、海拔、仪器增益,最后介绍了紫外检测标准规范的发展,并指出紫外检测技术目前存在的缺点。     

紫外成像检测变电设备电晕放电的实际应用

介绍紫外成像技术检测变电设备电晕放电的实际应用,利用紫外成像仪对变电站设备进行检测,发现了部分设备的电晕放电现象,对放电现象进行了分类,并初步分析放电原因.     

基于数据融合电晕放电紫外计数值的数据处理

电晕不是一个稳定的放电现象,往往受到测量条件等因素的影响,使得紫外测量得到的数据一般是波动的,仅凭某一紫外计数值或有限次测量结果的简单算术平均值是很难判断电晕放电的强弱。因此,为了提高电晕放电紫外计数值的测量准确性和可靠性,基于数据融合技术,采用算术平均值和分批估计相结合的数据融合方法,对电晕放电紫外计数值进行了处理,在一定程度上消除了电晕放电紫外测量过程中外界因素的干扰,使得结果更能有效反映电晕放电的强弱,从而为后续故障诊断提供依据。文中介绍了该方法的基本原理以及详细的计算步骤,最后以实例将该方法与简单的算术平均值方法进行了比较,验证了该方法的有效性。     

紫外成像检测技术在电力系统的应用

介绍了紫外放电检测的基本原理及该技术在电力系统的应用。电晕放电紫外检测技术克服了传统检测方法准确度低的缺点,对确保电网的安全、稳定运行起到了积极、重要的作用。     

基于脉冲电流法判断输电线电晕放电研究

对输电线电晕放电的起晕电压、电晕脉冲电流、起晕场强进行了研究。采用基于脉冲电流法判断电晕笼内单根输电线起晕电压。通过局部放电检测回路中的检测阻抗,获取电晕脉冲电流波形。当脉冲电流持续出现时,此时导线所加电压,即为电晕起始电压。根据实验得到的起始电晕电压,借助有限元法计算笼内导线表面及其附近场强,结果与通过皮克经验公式得到的较为接近,验证了脉冲电流法判断输电线路起晕电压的合理性。     

基于紫外脉冲法的绝缘子污秽状态监测

为及时监测绝缘子的污秽状态,根据绝缘子污秽程度与放电脉冲的关系和绝缘子放电时紫外脉冲的特性,提出了一种基于紫外脉冲法的绝缘子污秽状态在线监测技术,通过绝缘子放电强度和次数的变化判断绝缘子污秽程度。110kV线路试验的结果表明,在线监测表面放电时的紫外脉冲可监测绝缘子的污秽状态,且不需接触绝缘子,与绝缘子的距离可以达到4m。     

GIS电缆终端局放检测中电晕干扰特性的研究

架空线电晕对于变电站内的GIS(Gas Insulated Switchgear,气体绝缘组合电气设备)电缆终端局部放电检测干扰严重,为排除高频电流传感器耦合到的其他干扰信号,本文首先提出聚类分析法,以信号峰值、上升时间、下降时间、最大频率作为数据矩阵的变量,结果表明聚类分析法能够有效将高频电流信号进行分类,便于提取架空线电晕放电信号。其次,重点研究了电晕干扰信号的上升时间、极性特征、频谱特征和相间干扰,结果表明,电晕干扰表现为密集的脉冲形式,电晕脉冲的上升时间为25~175ns,下降时间为85~230ns,具有相对集中和对称分布的特点,电晕脉冲具有明显的极性特征,正负脉冲的上升下降时间变化趋势不同,同时正脉冲宽度略低于负脉冲宽度。电晕脉冲的频率为1.25~2.5MHz,电晕脉冲具有相间干扰的特性,被干扰相的幅值降低、频率增大、上升时间降低。