油纸绝缘直流极性反转试验及局部放电测量

对油纸绝缘缺陷模型在极性反转过程中局部放电特征图谱以及空间电荷特性进行了研究,实现了对油纸绝缘极性反转过程中局部放电信号和空间电荷的测量。     

基于AMSAA模型的变电设备寿期决策方法

针对传统的变电设备寿期决策方法多采用设备的更换数据进行分析来获取寿命分布曲线和可靠性指标,而忽略了运行过程中故障和维修对设备可靠性的影响问题,根据重要变电设备的维修数据远多于更换数据的特点,提出了采用AMSAA模型拟合变电设备在维修后的可靠性更新过程来获取设备的可靠性指标,克服了传统方法忽略维修和故障信息的缺点。实例应用结果表明,与传统方法相比,该方法提高了数据拟合的准确性,且得到的结果更符合变电设备的实际特点。     

不同发展阶段油纸绝缘直流局部放电信号的时频特性

目前针对换流变压器油纸绝缘直流局部放电特性的研究成果较少,且缺乏相关研究标准及理论依据。为此,在80℃环境温度下,对典型油纸复合绝缘缺陷模型在直流电应力作用200 h内的长期局部放电单一脉冲信号的时域、频域信号变化规律进行了分析,统计了直流局部放电信号不同发展阶段的等效时频特征;并采用扫描电镜观察绝缘纸板表面形貌特征,利用原子力显微镜观测绝缘纸板表面粗糙度的变化规律;采用ANSYS电场仿真法研究了绝缘纸板表面最大电场强度与其表面最大偏差的关系,并率先在国内外建立起两者之间的定量函数。试验结果表明,随着加压时间的增加,单一放电脉冲的上升时间逐渐增大,从几ns增大至数μs;放电脉冲电流值也随之增大,由数百mA增大至数A。随着老化时间的延长,绝缘纸板表面纤维素分子逐渐断裂,使得纸板表面逐渐电蚀碳化,其粗糙度也相应逐渐增大,进而对绝缘纸板造成严重损伤。此外,纸板粗糙度的增大会引起电场畸变,更易诱发局部放电。     

直流电压作用下油纸绝缘局部放电发展不同阶段的理化特性

换流变压器阀侧绕组同时承受交流、直流电压作用,其内部油纸复合绝缘局部放电性故障与以往交流电力变压器存在较大差别,而相关研究明显不足。为研究油纸绝缘直流局部放电发展过程与绝缘材料理化特性变化规律之间的关系,对典型油纸绝缘缺陷模型在80℃环境中进行了200 h直流耐压试验,考察油纸绝缘直流局部放电发展不同阶段统计特征谱图变化规律,并利用高速摄像装置对油纸绝缘针板电极模型的局部放电发生、发展及击穿的动态过程进行观测。同时,为揭示直流局部放电对油纸绝缘的破坏作用,分别通过X射线能量色散谱分析(EDS)、傅里叶变换红外光谱分析(FTIR)研究直流局部放电相应阶段油纸绝缘的理化特征变化规律。试验结果表明:根据油纸绝缘直流局部放电脉冲的统计特征谱图,将其发展过程划分为5个阶段,此过程中伴随着绝缘纸板表面纤维氧元素的增加和羰基含量、油中酸值增加的过程,说明直流电应力对绝缘纸板的破坏作用主要表现在使绝缘纸板表面纤维素分子发生氧化反应,导致绝缘纸板的绝缘性能的逐渐下降,反之,绝缘材料在直流电应力作用下发生损伤,会促进直流局部放电的发生程度加剧。     

基于模糊和证据理论的变压器本体绝缘状态评估方法

对电力设备运行状态进行准确可靠的评估是实施电力系统状态检修的前提和基础。以500 kV油浸式变压器为研究对象,构建了基于模糊和证据理论的变压器本体状态评估模型。选取预防性试验中具有代表性的参数为状态评估的指标,参考评价指标的出厂值和越限值进行指标归一化,利用模糊评判方法确定各个指标相对于不同状态评估等级的隶属度。将这些指标分为油中溶解气体、油化试验和电气试验三个子证据体,利用证据理论对三个子证据体进行信息合成,进而对变压器本体的运行状态进行评估。通过对某台500 kV变压器数据的实例分析验证了该评估模型应用于变压器本体状态评估中的有效性。该评估模型思路清晰,不需要大量的历史数据,为变压器状态评估提供了一种新方法。     

负极性直流下基于SF6分解特性的局部放电故障状态评估

为了获取SF_6气体绝缘介质在不同程度负极性直流局部放电(partial discharge,PD)作用下的分解特性,并据此建立直流SF_6气体绝缘设备(gas-insulated equipment,GIE)内部PD故障状态评估方法。论文以直流GIE中最为常见的金属突出物绝缘缺陷为例,研究了缺陷从起始放电发展至临近击穿整个过程的PD特性,提取出能够表征PD发展阶段的7个特征参数,并运用模糊C均值聚类算法将PD故障状态划分为轻微PD、中等PD和严重PD 3个等级;然后,在这3种PD状态下进行了大量的SF_6分解实验,获取了不同PD状态下的SF_6分解特性。研究结果表明:SF_6组分体积分数比值c(CF_4)/c(CO_2)、c(SO_2)/c(SOF_2)和c(SO_2F_2)/c(SOF_2+SO_2)与PD故障状态之间均存在紧密的关联关系;最后,运用模糊综合评价理论建立了基于SF_6组分体积分数比值的PD故障状态评估模型。论文的研究工作可为将来利用SF_6分解特性对直流GIE进行绝缘状态综合评估和故障诊断奠定基础。     

光纤F-P局部放电检测传感器优化设计

本文中作者根据高斯光束耦合理论、多光束干涉理论、弹性力学原理和有限元MEMS分析,对现有光纤型F-P传感器的结构进行了优化设计。     

基于化学反应优化神经网络与融合DGA算法的油浸式变压器模型研究

为了及时准确掌握变压器的健康状况,对潜伏性故障进行预测分析,将人工智能算法与DGA算法相结合,提出了一种基于化学反应优化神经网络的变压器故障诊断模型。考虑到BP神经网络和传统DGA算法在变压器故障诊断应用过程中存在的缺陷,在模型中引入化学反应优化算法和融合DGA算法对其进行改进。通过实例分析表明,提出的故障诊断模型的诊断准确率达到87.88%,迭代次数和训练时间分别为1991次和1927 ms;与其他诊断模型相比,模型在诊断效率和训练时间上具有明显的优势,对于变压器的故障预测和实时诊断具有一定的参考意义。     

放电声发射波检测中数据预处理的小波分析实现

研究了放电声发射波检测中用小波变换进行数据预处理的实现问题。内容包括小波分析预处理的步骤 ,选择小波 ,选择小波分解层数 ,提取有用频段的小波系数 ,小波消噪过程 ,小波消噪中的阈值选取 ,对提取的小波系数进行小波消噪等。两组实测信号的小波分析数据预处理结果证明了数据预处理的有效性     

35kV油浸式变压器准分布式测温系统的研究

对光纤光栅测温技术进行了研究,针对35kV油浸式变压器设计了光纤光栅测温系统方案,研制了适用于现场应用的调解系统,并设计了内置光纤光栅的特殊电磁线结构。