GIS特高频和超声波局放检测技术现场综合应用

特高频/超声波局部放电测量技术已成为运行GIS设备局部放电监测的重要手段。本文介绍了特高频和超声波局部放电测量的原理,采用2种局部放电检测手段对有异常局放信号的GIS设备进行了检测和分析定位,并结合局部放电检测结果,对GIS设备进行了现场解体。     

GIS局部放电重症监测系统及其应用

GIS局部放电重症监测系统综合了应用特高频(UHF)、超声波(AE)和高频电流(HFCT)检测原理,应用该系统对运行中的GIS设备进行短期实时局部放电信号采集、分析,可及早发现GIS内部存在的各种绝缘缺陷。利用该系统对某变电站GIS异常局放信号进行监测,判断出异常信号具有绝缘早期或悬浮放电特征,并及时掌握了局放信号的变化趋势,确保了GIS设备安全稳定运行。     

基于数字孪生的GIS外部局部放电干扰识别

在实际的变电站复杂环境中,除了来自环境噪声的影响外,气体绝缘金属封闭开关设备(gas insulated switchgear, GIS)在线监测系统还会受到外部局部放电信号的干扰。针对目前GIS局部放电在线监测系统无法识别外部局部放电信号的缺陷,结合数字孪生技术的优势,开展GIS外部局部放电干扰识别研究,提出一种基于数字孪生的GIS外部局部放电干扰识别机制,建立GIS数字孪生整体模型和信号衰减部件模型,分析特高频信号衰减速率。根据衰减速率对比,完成外部局部放电信号识别,并通过仿真实验验证该算法的有效性。     

基于超高频法的典型GIS局部放电检测

GIS局部放电检测是GIS绝缘状态监测的一种科学有效的方法。笔者构建了GIS实验模型以及基于超高频法的局部放电在线检测系统,对GIS中典型的几种局部放电特征进行了研究,采用基于相位的分析模式详细分析了不同放电类型在不同电压条件下的放电特征,并结合常规局部放电测试仪,对UHF信号的放电量进行估计,为进一步进行放电类型的智能模式识别及研究超高频信号与放电量关系提供了试验依据,以提高UHF局部放电检测的工程实用性。     

基于Friis的GIS局放信号与放电量定量计算研究

迄今为止由于国内外学者对于特高频法监测GIS局部放电的放电信号与放电量的关联关系没有达成一致,导致特高频法监测GIS局部放电视在放电量的标定缺乏统一标准,进而难以判断GIS局部放电的严重程度,严重制约了特高频监测GIS局部放电的发展。鉴于此,文中提出一种利用Friis传输方程对GIS局部放电定量计算的方法,该方法将局部放电源作为发射天线模型化处理,并引入Friis传输方程,将计算等效为天线传输过程,应用HFSS仿真得到的四阶Moore分形天线作为接收天线模型,并结合天线收发相关理论,得出GIS局部放电的视在放电量与特高频信号能量与信号电压峰值之间存在关联关系。通过GIS局部放电试验拟合验证,实测结果表明局部放电视在放电量与天线接收特高频信号的能量呈二次曲线关系和信号峰值电压呈一次函数关系。     

GIS局部放电监测系统设计与实验研究

为研究利用超高频法进行GIS局部放电在线监测,研制了局部放电在线监测系统。系统由现场主机完成局部放电检波信号的实时采集与单次放电超高频信号采集,并提取放电信号的幅值和相位信息。远程主机实现放电分析的功能,通过在GIS模型设置不同放电源,进行在线监测实验。结果表明系统可以有效地检测GIS局部放电信号,并进行放电分析,可据此进行放电类型的识别,系统的软硬件设计方案切实可行。     

基于超声波法的GIS局部放电测试及分析

介绍了引起气体绝缘开关设备(GIS)局部放电的主要缺陷,分析了基于超声波法的GIS局部放电测试的原理、试验接线及注意事项,对部分变电站GIS设备进行了超声波局部放电测试。经测试结果分析表明,若周期峰值小于15 mV,应以跟踪监测为主;若大于15 mV,应考虑进行分合闸操作,再进行复测,如果信号消失,信号由动静触头接触不良引发的可能性较大,若分合闸不能消除信号,建议停电检查。     

电气设备悬浮放电与接地电流间关系研究分析

针对GIS及变压器等电气设备中悬浮缺陷引起的局部放电信号及接地电流信号变化规律,开展试验及研究。搭建了应用于GIS SF_6及变压器绝缘油中试验平台,构建了悬浮放电模型,通过在两种试验环境下加压,观察模型在不同电压等级下激发出的局部放电信号和接地电流信号变化规律。通过研究两者之间的相关性分析、接地电流及局放量趋势分析、接地电流频谱分析,确定接地电流能够有效反映电气设备发生悬浮放电。实际应用中,通过监测接地电流变化规律并结合带电检测综合判断,可以实现对设备局部放电缺陷综合诊断的有效分析。     

超高频技术在拉西瓦电站750kV GIS设备的应用

新投运的拉西瓦电站750kV GIS和GIL设备均已安装有先进的在线监测设备(局部放电检测装置),可进行实时检测和分析GIS和GIL设备早期的局部放电问题。该技术的应用将进一步在今后电站、电网高电压等级GIS和GIL设备局部放电检测技术得到推广,对保障GIS、GIL设备的安全运行具有重要意义。     

瓷瓶对特高频局部放电检测影响的研究

变电站设备特高频局部放电检测和定位主要是针对GIS、主变、开关柜等设备,在敞开式变电站对广泛的一次设备应用较为有限,敞开式一次设备内部特高频局部放电信号是否能被有效检测亟待研究。采用特高频信号发生器模拟4种典型的局部放电,研究瓷瓶对特高频检测放电信号检测的影响,并依据试验结果提出了瓷瓶内部4种典型的特高频局部放电信号的有效检测距离。     

形态学滤波与自适应噪声抵消在GIS局部放电超高频信号去噪中的应用

抑制局部放电信号中的噪声干扰是GIS局部放电在线监测的关键技术之一。尽管超高频检测方法能够有效避开低频干扰,但来自测量系统的白噪声仍然为局部放电的准确测量带来挑战。针对GIS局部放电监测中的白噪声干扰,以提高局部放电超高频法的测量精度为目标,文中采用形态学滤波和自适应噪声抵消相结合的方法对GIS局部放电超高频信号的去噪问题进行了研究。通过对4种典型绝缘缺陷产生的局部放电超高频信号的去噪实验,结果表明文中所用方法较小波变换方法能更好地去除白噪声且去噪后信号具有较小的幅值误差和畸变率。     

气体绝缘系统中典型缺陷的超宽频带放电信号的分形分析

要提高气体绝缘系统(GIS)放电在线监测与诊断的准确性，需要研究其典型缺陷的超宽频带放电特征。但GIS中放电频率高、频带宽，基于IEC60270标准的常规低频局部放电统计分析方法难以对放电特征进行分析。文中提出应用基于小波提取技术的放电信号的分形分析方法，对GIS中典型缺陷放电的各频段信号进行分维数计算，用分维数来量化分析GIS中超宽频带局部放电的频谱特性，发现了GIS中不同金属性表面缺陷的超宽频带放电分形特征的明显差异，对进一步将超宽频带放电检测技术用于GIS局部放电在线监测具有重要意义。     

电晕放电信号小波分析的综述

研究电晕放电信号可以为大型电力变压器的局部放电在线监测和实现有效的气体绝缘系统(GIS)放电性故障监测提供重要的理论依据,而电晕放电信号是一种突变信号,必须选择合适的方法来对其进行研究。本文综述了国内外学者以小波变换为基础对电晕放电信号分析的方法,从中得出基于小波变换对电晕放电信号分析的几种方法。     

基于抗干扰性分析的UHF与HFCT传感器集约化应用

针对脉冲电流法或特高频法在单一应用于GIS局部放电监测时的局限性,研发、应用了基于多传感器的集成监测系统。根据GIS及电缆终端产生局部放电信号的不同传播特性,采用特高频传感器感应内部空间传播的电磁波信号,采用脉冲电流传感器耦合接地线上的高频放电电流信号。基于不同方法的抗干扰性,分析实时采集的局部放电指纹,提取、比对电磁波及脉冲波形信号,以过滤外部干扰,区分放电信号类型。应用效果分析表明,监测系统能够提高GIS及电缆局部放电识别与定位的准确性。     

新型GIS局部放电特高频信号仿真装置

气体绝缘开关组合电器(Gas Insulated Switchgear,GIS)特高频局部放电检测仪器广泛应用于GIS设备的绝缘缺陷检测与预警，但特高频局部放电仪器对绝缘缺陷的诊断和识别的准确性往往存疑。为了提高局部放电设备绝缘缺陷诊断和识别校验的有效性，开发了一种基于导入GIS现场绝缘缺陷图谱并能进行反向输出的装置。首先介绍了装置硬件设计的实现原理、基本结构以及局部放电仿真信号产生单元的实现方法，然后介绍现场真实特高频局部放电信号的转换、载入和下发方法，最后开展装置的实用性测试。测试结果表明：GIS局部放电特高频信号仿真装置能有效模拟现场采集到的各种真实放电信号并进行有效输出，为GIS特高频局部放电检测仪器的绝缘缺陷诊断和识别提供新的方法。     

基于声电联合的便携式GIS局部放电检测系统

GIS设备内部出现绝缘缺陷时会在运行中产生局部放电.为了检测和分析GIS设备的绝缘状态和发展趋势,研发出运用超高频法和超声法实时检测GIS内部局部放电信号的系统.     

基于UHF法的GIS局部放电测量与分析

超高频局部放电检测方法具有优越的抗干扰性能与较高的检测灵敏度,因此采用此种方式实现GIS局部放电的测量与分析,并设计了一种基于PCI-9812数据采集卡的局部放电检测装置,利用该检测装置对放电信号进行实时测量,对其软硬件设计进行了说明。为检验其效果构建了由实际产品部件组成的110kVGIS实验模型,设计了一种典型的局部放电模型,结果表明该装置能完成GIS局部放电的测量与分析,为基于超高频法的GIS局部放电在线监测更深入研究打下了基础。     

GIS设备局部放电在线监测的抗干扰措施研究

通过一起局部放电在线监测系统报警的案例分析,对GIS局部放电监测系统中的干扰传播途径和抗干扰措施进行分析研究,确认报警信号由外界干扰引起,并采取了有效的抗干扰措施。对盆式绝缘子进行金属屏蔽接地后,使局部放电在线监测信号明显减小。     

一种用于GIS局部放电信号在线监测的数据融合管理系统

气体绝缘组合电器(GIS)特高频局部放电信号为上升沿和脉宽均为纳秒级的陡脉冲信号,它是表征设备绝缘状态的重要特征量。为在线实时监测和信号处理,提出一种基于LabVIEW的文件数据融合管理的方法,将文件管理和数据库管理的优势相融合,构成一种适合陡脉冲信号数据存储的文件数据融合管理系统。介绍了GIS在线监测系统后,叙述了数据管理的要求、常用方法,数据融合管理系统的数据库操作、陡脉冲局部放电波形数据的保存、数据库信息查询等关键技术。实践表明,所构建的文件数据融合管理系统能有效地管理大量的陡脉冲局部放电监测数据。     

一种基于DSP的GIS局部放电检测仪的实现

实现了一种基于DSP的GIS局部放电检测仪。采用宽频带的压电薄膜声电传感器将局部放电产生的声信号或超声信号转化为电信号,通过DSP片内高速AD对来自超声传感器的信号进行采样,并对是否抓取到放电信号进行初步智能判断。确认有局部放电发生后,依次显示被抓取的放电信号的波形、幅度和频率。在用户现场测试的结果表明,通过比较多台检测仪的检测结果,可以将局部放电位置定位于GIS设备的两个绝缘环之间。