基于雷电流引发空间磁场的雷电流测量传感器线圈研制

为了同时实现对雷电流的测量和定位功能,研制了一种新颖的雷电流测量传感器。基于雷电流引发的空间磁场原理,对传感器线圈的物理模型、几何参数、生产制造工艺等进行了详细研究,研制了相应的线圈。通过试验验证了该传感器线圈实测参数与理论设计参数的一致性及其雷电流响应特性。试验结果表明:线圈参数误差在可接受范围之内;幅值与频率响应特性良好,可以满足雷电流测量需求;线圈输出电压与雷电流幅值呈线性关系,与测量距离呈二次反比关系,与理论一致。通过试验标定了该传感器线圈的灵敏度,获得了传感器线圈输出电压幅值与雷电流幅值及测量距离的关系表达式,为现场应用提供了重要的理论和试验依据。     

GIS局部放电两种内置传感器响应特性分析

研制了气体绝缘组合电器(GIS)局部放电检测的圆板和圆环型两种内置传感器,分析了它的频率响应特性以及稳、暂态的输入输出特性。人工模拟缺陷下局放信号的实测结果表明,所研制的传感器性能可靠、灵敏度高,可用于GIS局部放电的测量。     

“9·19”锦苏直流双极闭锁事故华东电网频率特性分析及思考

小负荷方式下系统的频率稳定形势日趋严峻。针对华东电网"9·19"事故,从负荷模型及调速器/原动机模型角度研究分析了影响华东电网频率响应特性的关键因素。基于实测数据,对华东电网负荷频率响应因子,机组的一次调频限幅、调差系数,以及锅炉主蒸汽压力模型相关参数进行了辨识,复现"9·19"事故的频率响应特性。根据辨识结果反映的问题提出了相关建议。     

用于GIS局部放电检测的内置传感器超高频耦合特性研究

通过对GIS内置传感器耦合电磁原理分析表明,传感器不仅耦合波导内部的电磁波,也会接收安装处形成的缝隙天线所激发的电磁波.对研制的内置圆板传感器建立天线模型进行分析表明,圆板天线半径和引线长度对圆板天线频率响应特性有很大影响.在实验室GIS模拟装置上,使用内置传感器对金属突出物缺陷产生的局部放电信号进行实测,试验结果表明制作的内置传感器可以用于GIS局部放电信号超高频检测.     

一种用于GIS局部放电检测的新型特高频传感器

研制了一种用于GIS局部放电检测的宽带特高频外部传感器,其有效带宽为300～3000MHz。用天线理论对该传感器的特性加以分析,并在实验室进行了性能实测,结果表明,该传感器有良好的特性。     

低压电网信道频率响应模型的研究

利用低压电网来解决"最后一公里"问题已经成为当前研究的热点,而对于任何通信系统来说,研究信道的频率响应,都是必不可少和十分重要的.本文对两种环境下低压电网通信信道的传输特性进行了24h的连续测量,得到了表征信道色散特性二阶统计参数:3dB相干带宽和rms 时延扩展的统计特性.然后本文建立了低压电网信道频率响应的三阶统计自回归(AR)模型,最后将仿真结果与实测数据进行了比较,证明提出的模型是可行的.     

变压器分接开关烧蚀对绕组变形测试的影响及仿真研究

变压器分接开关出现故障甚至烧蚀时会影响变压器绕组的频率响应特性。利用频率响应分析法对某变压器进行绕组变形测试,分析了分接开关烧蚀对绕组变形测试结果的影响。在Matlab仿真平台上建立了分接开关烧蚀时的绕组等效模型,利用计算机仿真研究了分接开关烧蚀时在不同频率范围内对绕组变形结果的影响程度,为今后分析变压器绕组变形频率响应曲线提供了理论分析手段。     

检测GIS局部放电的内置传感器的模型及性能研究

全封闭组合电器(GIS)局部放电检测对于保证其安全可靠运行具有重要的意义。该文从电气测试的角度，研究了GIS局部放电信号的内置传感检测，研制了圆板型和圆环型两种内置传感器，采用电容耦合模型和天线模型研究了这两种传感器的性能。GIS局部放电实测结果表明，文中所研制的内置传感器性能优异，能够传感纳秒级的局部放电脉冲信号，频率响应特性好，完全能够满足GIS局部放电信号测量要求，圆环传感器的灵敏度高于圆板传感器。     

带平衡绕组变压器的绕组变形测试与诊断方法

采用频率响应法现场检测变压器绕组变形情况时,平衡绕组的连接方式会对绕组的频率响应曲线产生较大影响,给结果判断带来困扰。通过详细分析平衡绕组的作用与接线方式,结合理论分析和现场实测,对带平衡绕组变压器的绕组变形测试接线方式、环境干扰等影响因素进行深入剖析,提出了该类变压器的绕组变形诊断方法,为试验技术人员准确判断绕组变形情况提供了帮助。     

含风电的电力系统动态频率响应快速评估方法

大规模随机波动的风电功率接入电网引起系统频率偏差,从而影响系统安全稳定运行。为了研究不同频率风电功率波动对系统频率偏差的影响,提出了考虑发电机特性、调速器特性、系统网络结构、负荷特性,含风电的电力系统频率响应频域分析模型。基于该模型推导了风电功率激励下的电力系统各节点频率响应传递函数的显式表达式。根据传递函数的幅频特性能准确反映不同频率风电功率波动激励下各节点的频率响应特性。将该模型应用于IEEE 10机39节点系统,结合实测风电场功率波动数据进行了算例仿真,结果表明利用该模型能快速准确评估风电功率对系统各节点频率响应的影响。     

变压器局部放电检测用特高频传感器的结构参数对其幅频特性的影响

传感器是变压器特高频局放检测中的关键设备之一,阿基米德螺旋天线和平面等角螺旋天线是目前常用的特高频传感器,采用扫频法在吉赫横电磁波室内测量了一系列结构参数不同的这两种螺旋天线的幅频特性,并在空旷场地测量了它们的驻波比。测试结果表明:天线内外径尺寸对其幅频特性的影响比较明显;测试天线的驻波比小于2,能满足工程测试的要求;变压器局放检测应选用宽频带特高频传感器;平面等角螺旋天线适合应用于局放检测,阿基米德螺旋天线适合用于局放时延定位研究。     

GIS特高频传感器现场校验有效性影响因素

通过注入陡脉冲信号校验现场GIS特高频传感器的有效性会受到各种因素的影响。在GIS真型试验平台上开展了不同的典型缺陷与陡脉冲信号源所激发特高频信号的传播衰减特性对比分析,并应用小波包分析,对比分析了信号在不同频段的传播规律。试验结果表明：不同人工陡脉冲信号源会对检测结果产生较大影响,悬浮放电模型更加类似于人工陡脉冲信号源。通过注入陡脉冲信号对在运GIS的特高频传感器有效性开展验证,发现部分传感器存在问题。     

超高频法在GIS局部放电检测中的抗干扰能力

对GIS中局放脉冲激发的电磁波特性进行了分析,介绍了用于检测GIS中局放的超高频传感器及其传递特性.分析和实测结果表明用超高频法检测GIS中的局放,具有良好的抗干扰能力.     

GIS局部放电超高频检测法有关问题的仿真研究

气体绝缘组合电器(gas insulated switchgear,GIS)中的局部放电在腔体中产生超高频(ultra high frequency,UHF)电磁波信号。为研究GIS局部放电源与UHF信号的关系,利用时域有限差分法计算局部放电产生的UHF信号;通过改变放电源和探头的参数,研究了局部放电产生的UHF信号的特性。仿真分析结果表明:UHF信号的幅值与局部放电脉冲幅值成线性关系;UHF信号与放电源的径向位置、放电通道长度、放电脉冲波形以及放电源与探头的夹角有关。单纯 UHF信号很难解释局部放电量的大小,但UHF信号可在一定程度上反映出GIS的绝缘状态。     

GIS局部放电超高频电磁波的传播特性研究

SF6气体中的局部放电过程可激发产生超高频电磁波。为研究GIS中超高频电磁波的传播特性,采用时域有限差分法仿真计算GIS中超高频信号的传播特性。仿真计算表明,GIS中局部放电产生电磁波在传播过程中存在延迟现象,有利于局部放电点的定位。因GIS中存在不连续点,超高频信号在传播过程中产生衰减,通过绝缘子时平均衰减3dB,通过T型接头时最严重的支路信号平均衰减10dB,而传播过程中产生的谐振使其衰减变慢。     

GIS中电磁波传播特性的仿真研究

为研究UHF信号在GIS中的传播特性,采用时域有限差分法进行了仿真建模和计算。GIS内部的局部放电会在腔体中激励超高频(UHF)电磁波信号,UHF法是通过对局部放电时产生的超高频电磁波信号进行检测,获得局部放电信号的有关信息以实现对设备的绝缘状态诊断和评估。UHF法抗干扰能力较强、灵敏度高。仿真结果表明,UHF信号在GIS内传播时呈现明显的时延特性,有利于局放源的定位;UHF信号的强弱和检测点与局放源的夹角Φ有关,Φ=0°和180°时信号的能量最大;局放脉冲越陡,在GIS腔体中激励的高次模波分量越大。     

基于超高频法的GIS局部放电类型判断方法

笔者介绍了使用清华大学M系列超高频(UHF)传感器在GIS局部放电中的应用,针对GIS局部放电不同种类放电间隙给出了示波器图谱,结合现场几起实例证明该方法判断方便、准确、有效。     

用超高频局部放电测量法实现电力变压器局部放电的在线监测

高频局部放电测量法(UHF法)与传统的脉冲电流法完全不同，它采集的被测信号为局部放电过程所产生的超高频电磁波：利用UHF法可有效解决电力变压器局部放电在线监测中的抗干扰问题。文中结合变压器结构设计的放油阀式和人孔／手孔盖式超高频信号传感器安装在220kV和110kV电压等级变压器上，成功地捕捉到变压器内部局部放电产生的超高频信号。对变压器局部放电故障诊断的判据等问题进行讨论，为变压器超高频局部放电在线监测方法的应用积累了经验。     

Partial discharge measurement in the ultra high frequency (UHF) range

The paper provides essentially a summary of PD measurements applying the UHF range in order to increase the detection threshold, to improve the localization accuracy and to perform on-line measurements of Partial Discharge (PD) in noisy environments. The electromagnetic UHF technique offers good signal to noise ratios, because external PD signals and disturbances can be shielded effectively. A new developed method allows the localization of PD in gas-insulated substations (GIS) by frequency domain measurements. The basic idea is the displacement law of Fourier transformation. The interference phenomena of superposed signals from two sensors give information about the time delay of the sensor signals. On-site PD measurements are made at cable connectors by means of monopole antennas housed in a barrel sleave, while the cable is in service. Thus a sensitive PD measurement even in noisy environment is possible. PDmeasurements on several 72 kV cable connectors were performed in an unshielded laboratory. On-site measurements during operation showed the great potential for condition assessment. For decoupling sensitive UHF PD signals from the inner of a power transformer tank UHF sensors applied through drain/oil valves are used. Experimental studies indicate that all relevant types of PD possibly occurring within a transformer emit high frequency spectra to be detected with UHF sensors. Furthermore in laboratory experiments and on-site measurements very moderate UHF signal attenuations have been observed.     

Analysis of UHF signal using prediction model

With increasing interest in the reduction of cost for operation and maintenance of SF/sub 6/ gas-insulated switchgear (GIS), various methods of condition monitoring have been developed and used in conjunction with highly sensitive sensors and advanced digital signal processing techniques. Detection of partial-discharge signals in GIS using ultra-high frequency (UHF) technique has gained wide acceptance in research and industry. Unlike approaches of fast Fourier transformation and discrete wavelet transformation (DWT), a novel method of using an adaptive linear combiner as a prediction model to analyze UHF signals is introduced in this paper. Successful results are obtained by applying this new method on field data measured by a UHF coupler. The feasibility of this new approach is studied and proved by the statistical distributions of the trained weights.