超高频方法在变压器局部放电检测中的应用

为了探讨局部放电超高频检测技术的应用,将数字化测量和超高频检测技术相结合,分析了局部放电超高频检测技术的原理。在简要介绍了局部放电超高频检测系统硬件和软件的组成后,实测并分析了检测系统的抗干扰性能。通过变电站电力变压器的现场局部放电测量,及时发现了设备的局部放电水平异常,避免了事故的发生。分析和实测表明,超高频方法较其它方法相比能有效避开电晕干扰,更易于发现设备绝缘系统早期绝缘缺陷,检测结果能准确反映设备绝缘状况,适用于电力变压器局部放电在线监测。     

变压器局部放电超高频信号外传播特性的试验研究

介绍了目前内置超高频传感器在电力变压器局部放电监测中的应用情况,分析了利用外部传感器检测局部放电产生的超高频信号的可行性,设计了一套基于超高频法的电力变压器局放测量系统。实验结果表明,超高频电磁波可以透过变压器夹缝衍射出来,为变压器局部放电检测提供了一种新途径。     

变压器油中局放UHF信号能量与放电量的关系

为研究变压器油中的金属微粒缺陷下局部放电(PD)放电量与超高频(UHF)信号累积放电能量之间的关系,利用50Ω无感电阻测量电流脉冲和超高频电磁波检测系统,对两种检测方法的实验室人工模拟变压器PD信号进行了测量,发现变压器油中的金属微粒缺陷下的局部放电放电量和UHF信号累积能量之间有二次曲线关系,且当电压与缺陷质量增加时,PD的放电量与天线接收的累计能量均会增加。这一结果表明:结合IEC 60270标准,可以通过计算UHF信号累积能量来获取局部放电量,这为进一步系统研究用超高频法定量检测PD的难题,提供了一种有价值的方法和手段。     

基于超高频和超声波的干式变压器局部放电检测与定位的研究

对于干式变压器在运行过程中的安全有效性要求越来越高,因此对其进行局部放电检测尤为重要。本文主要分析了检测干式变压器局部放电的超高频方法与超声波方法的原理及检测方法,并设计了一套超高频与超声波相联合的局部放电检测系统,通过该系统,对局部放电源进行定位,对干式变压器的局部放电检测提供了参考。     

油纸屏障对变压器局部放电超高频检测信号的影响

受变压器内部复杂结构的影响,局部放电超高频信号在变压器内部的传播特性非常复杂。笔者通过变压器局部放电超高频实验研究,分析了油纸屏障对变压器局部放电被测超高频信号的影响。设计了油中气隙放电、油中沿面放电和油中电晕放电3种局部放电模型,在实验油箱中进行局部放电实验,采用超高频小环天线进行放电信号检测,在有无油纸屏障情况下获得了局部放电超高频信号实测数据,对所测局部放电超高频信号在时域和频域上进行了对比分析。结果表明,油纸屏障对超高频信号幅值衰减及信号功率谱有一定影响。     

油纸绝缘局部放电超高频检测方法的研究

针对传统的局部放电检测方法在线测量时易受外界干扰的问题,笔者在实验室建立了变压器中典型局部放电的模拟系统,并用超高频宽带和窄带测量系统对其测量,分析比较两种测量系统性能上的不同.经测量分析得出,超高频窄带检测方法对检测信号的中心频率和带宽可调,可以选择合适的频带来避开干扰测量,抗干扰能力很强;超高频宽带检测方法检测频带...     

变压器局部放电超高频信号的外部检测

电力变压器局部放电超高频检测法中一般将传感器安装于箱体内部,这对已投入运行的变压器来说是有潜在危害的。为此,先分析了变压器箱体对局部放电超高频电磁波传播的影响,探讨了接收天线外部检测超高频信号的可行性,再实验研究了局放超高频电磁波的外传播特性。结果表明,超高频电磁波可以透过变压器箱体夹缝衍射出来,外部检测到的超高频信号强度随着变压器箱体缝宽增大而增大;变压器套管附近安装接收天线也能检测到超高频信号。     

用于变压器局部放电检测的超高频传感器的初步研究

传统的局部放电检测方法，由于测量频带窄、抗干扰能力差、信息量少，已经不能满足变压器局部放电检测（特别是在线检测）的需要，因此，近年来提出的超高频检测技术得到了较快的发展。根据GIS中超高频检测的经验，并结合变压器的结构和放电特性，该文研制了一种宽带超高频传感器，其有效带宽为500～1500MHz。用天线理论对传感器的特性加以分析并在实验室中进行了性能实测，结果表明该传感器具有良好的使用特性，该文用该传感器研究局部放电信号，在其有效频率范围内可以精确地提取放电发射的电磁信号，从而为进一步研究超高频局部放电检测技术在变压器中的应用奠定了基础。     

变压器局部放电在线监测超高频Hilbert分形天线研究

论述了Hilbert分形天线基本原理,并根据分形天线电磁场理论,提出了应用于变压器局部放电超高频在线监测的Hilbert分形天线优化设计方法。通过仿真计算,研究了几何参数对Hilbert分形天线性能的影响,设计出用于变压器局部放电监测的3阶Hilbert分形天线。通过气隙放电、沿面放电、电晕放电3种典型变压器绝缘缺陷局部放电实验,采用分形天线和脉冲电流传感器对这3种局部放电进行了测量,并分析了分形天线的局部放电测量信号功率谱。实验结果证明该天线能够有效应用于变压器局部放电超高频在线监测。     

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。     

变压器局放特高频检测中检测频率和带宽的影响

变压器局部放电特高频检测中,检测频率和带宽的选取对于放电信号的提取,进而对放电的标定及局部放电模式识别特征的保留具有决定作用.本文在实验室中建立了局部放电特高频检测系统和变压器典型局放模拟系统,对特高频检测中检测频率和带宽的选取原则进行了实验研究.实验结果表明,检测频率应选择局部放电特高频分量丰富且噪声小的频带,滤波器的带宽应在不引入干扰的前提下尽量选用较宽的带宽.     

变压器局部放电UHF信号传播特性的仿真分析

特高频(UHF)技术通过检测局部放电辐射电磁波信号来实现对设备局部放电的检测,抗干扰能力强,检测灵敏度高,是一种基于空间电磁场耦合的局部放电测试技术,能够实现真正意义上的局部放电在线检测,因此在变压器局部放电检测领域取得了日益广泛的关注及研究。由于变压器内部结构复杂,各种金属结构件都会对辐射电磁波的传播产生影响,因此变压器局部放电UHF检测技术有必要研究变压器内部电磁波的传播规律。为此在对变压器内部结构进行合理简化的基础上完成了变压器典型结构的计算机建模,以高斯电流元模拟局部放电源,合理设置各类仿真参数,利用时域有限差分法(FDTD)对特高频电磁波在变压器内部的传播特性进行了仿真分析。仿真结果给出辐射电磁波信号在铁心绕组之间的传播特点,铁心对电磁波传播造成的衰减和畸变作用,并通过时域及频域波形的对比给出不同脉宽、不同幅值电磁波信号在铁心绕组结构中传播的特点。     

变压器局部放电超高频检测中的混频技术研究

信号的提取和分析是局部放电超高频检测中的重点和难点，文中提出用混频技术提取局部放电信号超高频分量的新方法。用混频技术进行超高频数字信号处理的仿真实验，结果表明该技术既可保留信号包络的峰值和相位特征，又降低了超高频信号的频率。基于混频技术建立变压器局部放电超高频在线监测系统，并对典型局放模型进行实验，结果表明混频技术的应用可以有效地提取中心频率在400—800MHz之间(最小步长5MHz)、带宽为10、20、40或80MHz的局部放电超高频信号，准确地计算放电相关参数，抗干扰性强且提取的放电信息丰富，可用于变压器局部放电超高频在线监测和智能化诊断。     

电力变压器局部放电检测技术现状与发展趋势

概述电力变压器局部放电检测技术现状,介绍超高频(UHF)法的测试原理、系统构成、标定方法及测量影响因素,指出UHF检测将是电力变压器局部放电检测的发展方向.     

Recent trend of the partial discharge measurement technique using the UHF electromagnetic wave detection method

The ultra high frequency (UHF) electromagnetic wave detection method has been widely studied and used in partial discharge (PD) measurement and as a diagnostic technique for insulation performance in gas‐insulated switchgears (GIS) and transformers. The UHF method has advantages such as high sensitivity, wide detection range and reduced external disturbances. On the other hand, there are still some issues to be solved in the UHF methods, such as a clear understanding of the propagation characteristics of electromagnetic waves arising from the structure of the equipment, optimization of antenna design, calibration of charge, etc. This article deals with the present status and future trend of the technology of this promising UHF method of PD measurement, together with recent activities and results from our laboratory. Copyright © 2007 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

Recognition of discharge sources using UHF PD signatures

This paper investigates utilizing zero span UHF PD detection. The findings suggest that the technique is a practical solution for on-line PD monitoring of transformers in the presence of noise and also permits the use of existing knowledge on PD defect signatures.     

Two Types of Compact UHF Antennas for Partial Discharge Measurement

To investigate the partial discharge (PD) online monitoring of transformers by ultra-high-frequency (UHF) approaches,high-qualified UHF antennas are focused on as one key technique. The size of UHF sensor used for PD UHF online monitoring in transformer is excessively large,therefore,it is not convenient for internal installation of transformer. Two types of compact UHF antennas with small sizes,a Hilbert fractal antenna and a small loop antenna are presented. PD experiments of three typically artificial insulation defects are executed and both antennas are used for PD measurement. The spectra of power via frequency of detected PD signals are analyzed and compared. The experimental results show that the Hilbert fractal antenna and small loop antenna are qualified for PD online UHF monitoring.     

Partial discharge monitoring for power transformer using UHF sensors. Part 2: field experience

Because of the large capital value of power transformers and their critical role in the electricity network, there is an increasing need for non-intrusive diagnostic and monitoring tools to assess their internal condition. The UHF technique is being applied increasingly to monitor partial discharges (PD) in power transformers and has been shown to be much more sensitive than acoustic techniques when the signal path passes through solid insulation. Field trials were performed on five power transformers ranging in size from 18 to 1000 MVA and in voltage from 25 to 400 kV. The results of PD tests on power transformers provide sufficient evidence to justify making provision for UHF sensors on new transformers to facilitate their monitoring when required during the service lifetime.