基于GIS内部放电声压特性进行闪络定位的研究

研究了一种基于声压特性对GIS闪络故障进行定位的方法,以压电传感器获取声压信号,利用声压检测技术、信号处理技术,建立研究模型,通过比较检测声压信号的相对差实现故障气室定位,通过数字仿真,表明GIS气室内部闪络放电时产生的声发射信号主要集中于放电时产生的音频范围内,通过测量声压相对差值可实现故障气室的准确定位。研究成果为下一步进行闪络定位传感器及成套定位装置的研制奠定了基础。     

GIS现场交流耐压试验中放电点定位方法的研究

介绍了一种利用分段加压和压电薄膜传感器相结合的气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)故障放电点定位方法,并结合某变电站110 k V GIS设备交流耐压试验为例,给出了使用该定位方法对放电点的排查定位过程,试验结果表明,该定位方法可以实现现场GIS设备交流耐压发生击穿后故障点迅速准确地定位。     

声发射无线传感器网络技术在GIS类设备击穿定位中的应用研究

介绍了一种基于声发射无线传感器网络技术的GIS类设备缺陷故障击穿定位方法,该方法克服了传统击穿定位方式易受环境干扰、定位误差大及危及人员和设备安全的诸多缺点。该系统在500 kV GIS工频耐压试验和1 000 kV GIS雷电冲击试验中均得以成功应用,是一种新型、安全、便捷及有效的GIS类设备击穿定位方法。     

多层PVDF压电薄膜输出电压研究

为提高单层PVDF压电薄膜在外载荷作用下的输出电压,通过增加PVDF压电薄膜的层数和改变PVDF压电薄膜的电气连接方式,研究了阶跃载荷下多层PVDF压电薄膜串联和并联两种情况下的输出电压及其响应时间。建立了多层PVDF压电薄膜在d33模式下串联、并联的电压输出理论模型。通过仿真软件绘制了单位阶跃载荷下串联与并联的多层压电薄膜电压输出曲线,并通过实验验证了模型的有效性。仿真和实验结果表明,串联方式和并联方式都可以提高压电薄膜的电压输出,但串联连接方式的效果更加明显。在串联连接的情况下,响应时间随着层数增加而减小,并联情况下,层数的增加对响应时间的影响较小;相同层数下,采用串联方式的多层压电薄膜输出电压比并联方式大。     

基于多法向光电阵列的GIS同轴母线局部放电溯源方法及仿真研究

GIS设备中的异常放电是绝缘失效的重要诱因,也是绝缘缺陷的外在表征.灵敏、快速的放电故障定位是GIS局部放电监测的重要目标,针对于此,该文提出了一种基于多法向光电阵列的放电源光学定位方法及原理,基于光电传感器对局部放电所发出的电离光信号的响应进行了定位计算,并对该定位方法进行了仿真验证,为传感器结构和参数优化提供理论依...     

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。     

压电薄膜三维重载力传感器设计与实验

面向高性能轴承滚动体成型质量监控领域对重载多维高频强冲击载荷动态测量力传感器的急需,提出了一种基于PVDF压电薄膜三维重载力传感器新的结构形式及其测量原理,实现三维重载载荷动态测量。传感器敏感元件由上、中、下3层压电薄膜组组成,三维力变化引起每组不同面域切割的压电薄膜电荷量变化,从而实现三维力大小计算。传感器支撑壳体起到分载作用,从而实现重载载荷测量。对传感器样机进行了准静态标定实验,结果表明,该传感器具有较好的线性,非线性误差小于2%,能完成重载场合下的动态测量要求,为压电薄膜力传感器在重载多维载荷动态测量领域提供了重要的设计、研制及应用参考依据。     

基于故障快速定位的GIS配电网络保护

针对分析配电网络模型和几何拓扑结构,研究GIS配电网络故障快速定位技术,推演了配电网络模型的几何网络的要素数据集,并以此为理论基础和实施方法,设计了基于故障快速定位技术的GIS配电网络保护系统     

基于故障投报地理信息的配电网故障定位系统

针对配电网非测控区的故障定位,提出一种新的配电网故障定位方法。介绍了在电力系统配电网络模型与地理信息系统(GIS)数据模型的基础生成基于GIS的配电网络模型。提出了基于粗糙集理论的配电网GIS故障定位算法,以及故障定位的实现过程。     

恒压下GIS盆式绝缘子表面缺陷的长间歇性放电特性研究

局部放电检测是当前评估GIS状态和绝缘完整性的重要手段。实践表明,现场局放检测到的缺陷多为自由金属颗粒或悬浮放电,鲜有固体绝缘缺陷案例发现,涉及GIS绝缘盆子的突发性击穿或闪络故障时有发生,局放监测能否发现此类缺陷是该领域内亟待解决的重要问题。为此,设计了GIS绝缘子表面附着金属异物的缺陷模型,通过长时间施加恒定电压的方式,采用全实时检测系统对该模型放电的特高频信号进行了长时间记录,深入分析了此类放电的时序统计特性和PRPS、PRPD图谱特征,揭示了此种类型缺陷在运行电压下的长间歇放电现象和特点。基于固体绝缘材料的电化学击穿理论和空间电荷效应,对固体绝缘缺陷放电的间歇性特征进行了理论解释。所做研究对固体绝缘长间歇放电的检测和固体绝缘突发性闪络故障的预警具有重要的指导意义。     

动态应变压电传感技术的研究及工程应用

提出了一种通过动态应变的测量进行桥梁低频振动监测的新方法.论述了压电应变传感的原理和理论计算公式,实验研究了不同激振频率下(0.1Hz~40Hz)压电传感元件的动态响应,结果表明其灵敏度高,线性度好,符合桥梁低频振动测量的要求.最后对基于压电应变传感技术的桥梁振动监测进行了仿真研究,验证了该方法的可行性,为工程应用奠定了理论基础.     

基于2D-MUSIC算法L型声阵列的轴承故障研究

随着传感器阵列技术的发展,越来越多阵列技术用于设备的故障诊断研究中。针对设备中多滚动轴承诊断中故障的定性与定位问题,开展了基于2D-MUSIC算法L型声阵列的轴承故障定位理论仿真研究,旨在进行阵列参数的优化。根据滚动轴承声学信号特性,进行L型麦克风阵列下利用2D-MUSIC算法对双声源信号进行仿真计算,通过改变信噪比、阵元间距以及阵元数量等参数进行仿真分析,确定最优声阵列参数。仿真结果表明,在两个信号源确定的情况下,通过优化阵列参数可以提高其故障定位分辨率并对声源定位系统进行优化。研究对于有轨机车多轴承驱动系统轴承故障的快速定位和实时诊断技术有较好的理论指导意义。     

基于无线传感器网络的配电线路故障定位方案

提出了基于无线传感器网络的故障定位系统方案。根据电力系统故障测距对测距装置的要求及无线传感器网络本身的特点,对该定位系统提出了要求。阐述了应用无线传感器网络进行故障定位的优势,推导了故障定位原理,设计了无线传感器网络定位系统结构,采用同步触发装置解决了同步性问题,借助于多路径可靠信息路由机制满足了网络可靠性要求。仿真结果表明,该路由机制既满足了可靠性要求又减少了网络开销。     

基于导线取能的绝缘子闪络定位系统的设计研制

输电线路绝缘子长期工作在高电磁场强度的野外环境中,加之大气污染、小动物攀爬、雷害、低温覆冰等客观因素,很容易发生闪络,又由于其分布范围广,致使工作人员很难及时确定闪络绝缘子的位置从而消除事故隐患。针对这一问题,对基于导线取能的绝缘子闪络远程定位系统进行了设计研制,研究结果表明能够迅速、精确地确定闪络绝缘子的位置,且具有供电电源稳定、超低功耗等优点。     

柔性压电复合材料薄膜无线应变传感器研究

设计了一种基于柔性压电复合材料薄膜传感器的无线测量系统。系统主要包括压电薄膜传感器、接口电路模块、AD采集模块、数据处理模块和无线传输模块。压电薄膜传感器将结构振动信息转换为压电信号,系统对压电信号进行放大、采集、无线传输和接收。提出了通过系统采集电压反解结构应变的方法,推导了压电信号的传递函数,建立了系统采集电压与应变的关系,因此可基于系统采集的电压反解出结构振动的频率和应变幅值,从而实现结构应变测量。实验结果表明,该系统对结构的振动频率和应变可实现精确测量。且该系统的无线测量距离可达40 m,因此,其能部分替代传统的有线测量系统,具有广阔的工程应用前景。     

500kV线路瓷绝缘子雷击断串故障分析

在机电负荷、污秽及环境温湿度等多重环境影响下,盘型悬式瓷绝缘子瓷件内微孔可能会逐渐扩展,直至开裂受潮,导致其机械强度和绝缘性能减弱,在遭受雷击或污闪时极有可能导致绝缘子炸裂、断串等恶性事故发生。针对一起500 k V线路瓷绝缘子雷击断串故障,结合雷电定位系统、线路分布式故障定位系统进行了线路耐雷水平分析。通过绝缘子试验,可判定故障原因为故障前已存在多片低零值绝缘子,当雷电绕击C相造成绝缘子串闪络后,大部分工频续流能量从低零值绝缘子头部瓷件内部放电通道泄放,产生的热量导致绝缘子炸裂脱开并引发断串。建议对线路低零值绝缘子进行排查,并合理采用疏导型防雷措施,对多雷区塔位优先安装线路避雷器。     

A robot attached the soft sensor using PVDF film for objects discrimination

In this paper, a robot identification system for different materials using polyvinylidene fluoride (PVDF) soft sensor is developed. The sensor, imitating the finger-pads, was constructed from brass traveler as an effective substitution fingerprint, a silicon rubber (SYLGARD 184) sheet as elastic skin and PVDF film as the sensing element. It is designed for high imitation of human natural and high reliability. PVDF film is chosen for the flexibility and corrosion resistance. Furthermore, the output signal of the sensor is obtained by contacting and scanning objects. Since the signals from sensor are complex, the Robot Signal Process System (RSPS) is introduced to differentiate materials and classify the objects both qualitatively and quantitatively. Several experiments using the transformed robot are presented in the study. The results show that the robot system is effective (95%) and reliable in discriminating objects depending on material properties such as textures.     

基于北斗卫星系统的配电网行波故障定位

提出了一套基于北斗卫星系统的电网故障定位系统设计方案。授时及通信技术在变电站行波采集装置和故障定位主机中有着广泛的应用。在提出的短报文通信方案中,简要介绍了"北斗一号"的系统组成和数据帧格式。接下来,详细阐述和对比了其两种不同的授时方式;提出了一套北斗授时方案,应用高精度晶振和PI调节器实现高性能晶振驯服,提高授时精度。本文提出的北斗定位模块一方面快速定位线路故障的位置以及提供准确的实时时钟,另一方面能够给远程调度中心发送短报文信息,报告各杆塔以及支线路运行等的状态信息。有待研发的语音模块出现能够更加便于调度中心工作人员通过语音方式与网关进行信息交互。所以作为我国自行研发具有完善功能的全天候北斗卫星导航定位系统,完全能够满足电力系统的需求。     

GIS现场闪络故障定位关键技术应用

分析了封闭式组合电器(GIS)发生闪络的原因,建立了闪络过程的模型,并采用超声波的方法对故障点进行检测和定位,并在实验室对550 k V GIS设备在耐压过程中进行尖端和气隙闪络放电试验,利用该方法对故障点进行定位,验证了该模型和方法的有效性。