GIS内常用吸附剂的性能对比研究

为控制水分和分解产物的含量,以GIS为代表的SF6绝缘类电力设备中通常会放置一定量的吸附剂。选用硅胶、4A分子筛、5A分子筛、F-03分子筛、KDHF-03分子筛等五种常用的吸附剂,对其性能进行比较,并分别研究其对SF6电晕放电条件下几种典型分解产物(SO2、SO2F2、S2OF10)吸附效果的影响。结果表明:添加吸附剂后,SF6典型分解产物的含量存在不同程度的下降,几种吸附剂的吸附性能存在较大的差异,除硅胶外,四种分子筛都对SO2表现出了较好的吸附效果;硅胶和4A分子筛对SO2F2的吸附效果不理想,其吸附率都不超过20%;5A、F-03、KDHF-03三种分子筛则对SO2F2具有良好的吸附性能,其中KDHF-03分子筛的性能最好。添加KDHF-03分子筛后,仅能检测到SO2F2一种分解产物,且其含量曲线在6 h后达到吸附平衡。     

基于引导滤波算法的绝缘子憎水性图像去噪研究

复合绝缘子憎水性检测是保障绝缘子安全可靠运行的重要手段,其中从憎水性图像中有效去除噪声并保持边缘信息是进行绝缘子憎水性识别的重要前提.使用思路简单,运算复杂度低且滤波过程能有效克服梯度反转问题的引导滤波算法进行憎水性图像处理.在此背景下,首先分析了引导滤波的原理;然后结合憎水性图像本身的特点,将引导滤波引入憎水性图像去噪处理中;最后通过滤波实验和定量实验结果分析验证引导滤波算法在憎水性图像边缘提取预处理中的良好效果.     

基于气体组分分析的GIS金属性过热故障程度图像化判别方法

接触不良等问题造成的过热缺陷是引起GIS故障的主要原因之一,威胁设备安全运行。研究了利用气体分解法实现金属性过热故障严重程度评估。实验研究了不同程度过热故障下的SF6气体分解特性,分析了加热时间及气压对SF6分解产物的影响。结果显示：过热条件下的主要分解产物含量从高至低依次为：SO2、SOF2、SO2F2、CO2、CO、H2S、COS;产物含量随温度、气压升高呈增长趋势。此外,本文构建了以SO2、（SOF2+CO）和（SO2F2+H2S+CO2）为含量比值的三角诊断方法,可实现对金属性过热故障严重程度的图像化判别,进而提高对设备故障的识别效率。     

一起330kV GIS超声波带电检测异常分析

本文介绍一起GIS超声波检测信号异常案例,通过超声波检测、特高频检测、SF_6气体成分分析等手段,综合分析GIS缺陷类型及缺陷发生原因。采用超声波幅值定位法,根据GIS内部结构对GIS异常缺陷位置进行定位分析,并结合缺陷实际情况,给出后续检测及处理建议。     

HFO-1336mzz(E)应用于气体绝缘输电线路的温升特性研究

为得到新型环保气体HFO-1336mzz(E)应用于气体绝缘输电线路(GIL)中的温升特性，本文基于有限元方法建立磁场-传热场-流体场多物理耦合模型，仿真分析额定工况下GIL内部温度场分布，并研究缓冲气体类型、填充气压、混合比和运行电流对GIL温升的影响。结果表明：额定工况下GIL内部的温度场呈现上高下低的温度梯度分布规律，其中A相导体的温升比B相导体的温升高0.70℃，接地外壳的温升最小。在相同条件下，HFO-1336mzz(E)/CO₂混合气体中导体的温升仅比HFO-1336mzz(E)/N₂混合气体中的温升低0.38℃，考虑到HFO-1336mzz(E)气体分解后固体析出物的影响，选择CO₂作为缓冲气体比N₂更为合适。提高填充气压和混合比均能降低导体的温升，填充0.70 MPa的10%HFO-1336mzz(E)/90%CO₂混合气体导体的温升仅比填充0.50 MPa纯SF₆的温升高5.02℃。GIL导体和接地外壳的温升均随着运行电流的增大而增大，并...     

基于复合神经网络的GIS局放故障类型识别

气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)局部放电故障类型识别是故障预警和制定检修计划的重要基础,对维护电力设备的安全稳定运行意义重大.在此背景下,首先分析常见的几种GIS故障类型;然后,在超高频传感器采集到的图谱信号处理和分类上,由于卷积神经网络(CNN)和深度置信网络(DBN)融合而成的复合神经网络模型可以快速实现有效特征信号的提取和故障类型准确分类,因此该文融合CNN和DBN,建立复合神经网络的主体结构,并利用该网络进行GIS局部放电故障类型识别;最后进行实验验证.结果表明该复合神经网络模型识别故障的准确性最高可达99％.     

涉及绝缘材料的悬浮电位缺陷下的SF_6分解特性

为了探究SF_6气体在悬浮电位缺陷下的分解特性,构建了SF_6分解实验平台及悬浮电位缺陷模型,分别在不同外施电压以及气压下进行了放电分解实验。结果表明,该缺陷类型下的主要典型分解产物包括SO_2F_2、SOF2、CO_2、SO_2 4种,其产气速率由高到低依次为:CO_2、SOF_2、SO_2F_2和SO_2,且其体积分数φ的变化规律受到放电量及其充装气压的影响。φ(SOF_2+SO_2)/φ(SO_2F2)和φ(SOF_2+SO_2+SO_2F_2)/φ(CO_2)随加压时间表现出较好的稳定性。因此,可以利用几种典型产物的体积分数变化规律及浓度比值作为判断局部放电强度及缺陷类型的特征量。     

固体绝缘沿面缺陷下的SF_6分解特性及机理

为了奠定气体产物检测法在固体绝缘沿面缺陷诊断中的应用基础,在实验室内的SF_6放电分解实验平台上探究了SF_6气体在固体绝缘沿面缺陷下的分解特性,同时利用量子化学计算方法对关键产物的生成路径进行了研究。结果显示,固体绝缘沿面缺陷下的特征产物主要包括SOF_2、SO2两种含硫含氧产物以及CO、CO_2、CF_4、CS_2等多种含碳产物。其中CO_2、CO、CS_2的体积分数在放电最后阶段分别从0.46×10~(-6)、4.22×10~(-6)、18.69×10~(-6)快速增长至2.05×10~(-6)、14.76×10~(-6)、27.77×10~(-6),可以认为其生成速率是判断缺陷严重程度的重要表征量。固体绝缘表面发生沿面放电时会发生复杂的反应,CF4主要通过碳氢化合物CH_x逐步与F、HF反应生成;CO来源于碳氢化合物的氧化脱氢反应;CO_2的生成则包括碳氟化合物氧化、CO氧化分解、碳氢化合物氧化脱氢等3个路径;CS_2可能经CH_x与S_2或H_2S反应生成。现场故障案例验证了该研究结论在实际生产应用中的实用价值。     

基于改进边缘连接Canny算法的绝缘子憎水性图像分割研究北大核心CSCD

传统自适应Canny算法在憎水性图像边缘检测上的效果不甚理想,往往检测出来的图像边缘断点较多,不能形成一个完整的闭合边缘。因此,文中针对绝缘子憎水性图像中水珠上边缘难以捕捉的特点,分别从滤波、阈值选择以及边缘连接方向几个层面进行优化,提出了一种改进边缘连接的Canny算法。首先,联合对比度受限的自适应直方图均衡化与引导滤波对图像进行预处理,通过双边滤波平滑图像,在Canny算法中引入二维OTSU以及边缘连接实现图像分割,最后应用最大水珠面积比法判定复合绝缘子图像的憎水性等级。实验结果表明:文中方法能够准确有效的分割水珠图像,为后续憎水性的判定提供了依据。     

面向工程化的高压直流GIL绝缘子表面电荷主动消散与检测方法探讨北大核心CSCD

绝缘子表面电荷积聚是高压直流GIS/GIL需要重点关注的绝缘问题,近年来关于绝缘子表面电荷积聚机理、消散、检测等方面的研究工作取得了很大进步。论文对面向工程化的直流GIL绝缘子表面电荷主动消散和检测方法进行探讨;提出表面电荷本征积聚和外诱积聚的概念,为直流GIL在设计、运行、维护阶段减少电荷积累铺平了道路;对基于X射线辐照的绝缘子表面电荷GIS/GIL罐体外的主动消散方法进行讨论,提出基于嵌入式静电传感器的绝缘子表面电荷积聚严重程度的评估方法,为直流GIL工程化提供理论和技术支撑。