基于脉冲波形时域特征的局部放电识别

建立了一套数字化实时高速局部放电波形测量系统,由简单实验室模型和工业仿真模型取得了不同类型局部放电的脉冲电流波形,包括空气中和油中尖板电极放电,电机模型线棒内部气隙放电,线棒端部沿面放电,用分段的时域数据压缩法提取了脉冲波形特征,采用分级人工神经网络进行放电模式识别,以得较好效果。     

局部放电信号在电缆中的传播对波形影响的分析

用仿真方法和试验方法相结合,研究了电缆中局部放电信号的传播特性,分析了传播对信号波形的影响,提出利用信号时域波形特征进行放电类型识别时,需要考虑信号传播路径对其波形的影响因素。     

电容式电压互感器局部放电波形鉴别

从局部放电波形辨认放电类型以及识别各种干扰是一门技术性很强并需有丰富实践经验的学问。以电容式电压互感器(CVT)局放试验中的几组局部放电波形为例,介绍了各种消除CVT局放试验中外界干扰的技术措施,以及放电波形的鉴别方法。     

基于时频域特征的局部放电单脉冲波形分析

局部放电试验作为一种非破坏性试验,是电力设备绝缘检测和诊断的重要方法。人们对电力设备可靠性的要求越来越高,针对现在电力设备事故大部分是由设备绝缘局部放电造成的,本文通过对惰性气体、环氧树脂、空气、油四种介质中的局部放电的实测波形进行分析,得出了不同类型局部放电的波形时频域特征,为局部放电模式识别特征提取提供科学依据。     

电缆局部放电电信号的传播特性研究

电缆是电力系统的重要组成部分,其状态直接影响了电力系统的安全稳定运行.一般来说,电缆常敷设于地下,并且电力部门也会对其进行定期维修,其稳定性具有一定的保障.但随着我国电力线路的大力发展,电缆线路迅速增加,传统电缆检修方法的弊端逐渐显现,因此,基于局部放电法的电缆状态检修具有重要意义.为此,本文首先阐述了电缆局部放电的机理,分析了电缆局部放电过程中电信号在电缆传播中的特性,为后续基于局部放电法的电缆状态检修奠定了基础.     

油中典型局部放电模型放电波形特征参数的提取

根据油中局部放电脉冲波形的特性,提出了一种用于抑制噪声的多分辨率分析和软阈值相结合的小波消噪算法;同时对提取的放电波形的特征参数进行了分析和处理。结果表明,软阈值消噪能较好地解决保留信号局部特征与抑制噪声之间的矛盾,特别适合于对单个局部放电脉冲波形的处理;不同的局部模型,其放电脉冲波形的特征参数有很大差异,提取每种放电的波形特征参数,就可以较好地进行放电类型的识别。     

波形特征与统计特征相结合的局部放电脉冲分类方法

当不同类型的局部放电脉冲具有相似的波形特征的时候,应用等效时频特征进行脉冲的分类将遇到一定的困难。笔者在保证每个网格中包含有足够的样本数量用于统计分析的原则下,对局部放电脉冲等效时频谱图进行网格状划分与合并。对每个网格内的脉冲,提取该网格内所有脉冲信号的6个统计参数,连同该网格内所有脉冲的平均等效时长和平均等效频率一起共8个参数作为分类的特征量。将每个网格中的所有脉冲视作同一类型的放电,对从各个网格中提取的特征量进行聚类分析,从而得到每个网格的分类结果,达到脉冲分类的目的。该方法将局部放电模式识别中常用的统计特征与放电脉冲的波形特征结合起来,应用该方法对于两类模拟缺陷所产生的局部放电信号进行了分类,其综合分类结果优于直接采用等效时频特征的分类方法,而且两类脉冲分类的准确性比较均衡。研究结果表明,该方法可以在一定程度上提高分类的准确率,实现对不同类型的放电脉冲之间以及放电脉冲与干扰脉冲之间的有效分离。     

变压器现场局部放电试验干扰波形的判断

结合变压器现场局部放电试验工作,给出了局放试验时遇到的各种干扰信号图谱,针对接地不良、强电磁辐射、试验回路自身放电等各种情况,提出干扰信号的消除方法。     

局部放电信号在交联聚乙烯电缆的传播特性仿真研究

文章以交联聚乙烯电力电缆为研究对象,对电缆局部放电信号传播特性进行了仿真分析。通过 MATLAB产 生一个双指数函数脉冲信号来仿真电缆中的局部放电信号,建立相应的仿真电路模型,同时,用 ATPＧEMTP中的频 变电缆模型与 MATLAB仿真模型进行对比,分析局部放电信号在电缆中的传输和衰减规律。     

根据脉冲波形特征识别几种典型模型放电的研究

根据电机绝缘中的主要放电形式，设计了模拟电机放电的６种试验模型，进行模型在不同电压或电流下的放电试验。应用采样率为１２８Ｍｓ／ｓ的数字化测量装置，在双层屏蔽试验室内，取得了各种模型的放电电流脉冲。采用自回归模型来提取脉冲波形特征，并用人工神经网络来识别不同的放电类型。研究了人工神经网络输入特征矢量的构成方式及自回归模型阶次对放电识别的影响。将放电脉冲波形比较接近的模型归并为一种类型，可提高识别的可靠率。     

由UHF信号估算油中尖-板电极局放脉冲波形

从电磁辐射理论出发,建立了局部放电脉冲电流的电磁辐射模型,讨论了变压器油箱外壳对局部放电辐射的影响。在此基础上提出了利用UHF信号估算油中尖-板电极局部放电脉冲电流波形的方法。仿真及模拟实验表明,该法能有效估算油中尖-板电极局部放电脉冲电流波形,可供变压器局放模式识别和绝缘诊断参考。     

局部放电脉冲电流波形分析研究

为了对局部放电检测中脉冲电流波形特征进行分析,搭建了三种空气中常见绝缘缺陷模型,即电晕放电、悬浮放电和沿面放电。利用高速数字示波器采集了三种缺陷的正负脉冲波形,通过去噪工具和信号处理工具对波形进行处理得到波形特征量。研究证明,脉冲电流法的正负脉冲波形在幅值上近似相等,但在其他几个特征量上却存在一些差异。     

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。     

高温下110kV交联聚乙烯电缆电树枝生长及局部放电特性

利用实时显微数字摄像与局部放电连续测量系统,采用典型针-板电极结构,研究了高温下不同外施工频电压作用时110kV级交联聚乙烯(XLPE)电缆绝缘中典型电树枝的形态特征、引发、生长规律及其局部放电特性。实验结果表明,温度对XLPE电缆绝缘中典型电树枝的形态、引发与生长时间具有非常重要的影响。在高温下,不同外施工频电压作用时电树枝的形态呈现出多样性的特点,50°C下典型电树枝形态为枝状、枝-松枝状和丛状,70°C下为枝状,90°C下为滞长型和枝状。高温下电树枝引发时间随外施电压升高而减小,而且在同一外施电压下,电树枝引发时间随温度升高而减小,这是由于在高温下XLPE电缆绝缘中片晶熔化,无定形相增加,介质中自由体积扩大,从而更有利于电树枝引发。研究发现在低电压(9kV)下,电树枝生长过程中由于通道电导率增加而抑制了通道内局部放电的发展,局部放电作用减小,电树枝生长速度减慢,分形维数较高;而11kV以上电压作用时,电树枝在局部放电的连续作用下呈枝状向对面电极快速生长,同时高温下XLPE弹性模量下降,击穿场强降低,局部放电作用加剧,电树枝生长明显加速,电树枝分形维数较低。     

局部放电脉冲波形特征提取及分类技术

根据电力设备周围存在多种干扰以及绝缘存在多局放的工况,提出基于单一缺陷的局部放电在线监测与识别方法,并指出实现此系统的关键技术之一是脉冲群快速分类技术,其由脉冲波形特征提取和聚类分析算法组成。针对108次/s的超宽带局部放电脉冲波形-时间序列,重点研究脉冲波形特征提取及分类技术。在分析等效时频算法和模糊 C均值聚类算法的基础上,对其做了进一步的改进。基于气体绝缘开关设备(gas insulated switchgear,GIS)的局部放电试验结果表明：采用改进后的算法可以使计算机准确的完成对局放脉冲的的自动分类,并通过在聚类中引入阀值滤除了各子类脉冲中相似性较低的脉冲。这为研制多局放源的在线监及模式系统提供了试验和理论依据。     

XLPE电缆及其中间接头中局部放电电磁波传播特性的数值分析

局部放电(PD)检测和定位对电力电缆绝缘状态监测具有十分重要的意义,有必要建立一个精确的电缆模型对局部放电电磁脉冲的传播特性进行分析。考虑到电缆结构的复杂性,难以得到高精度的等效电路模型,因此采用数值电磁方法,通过构建良好的电缆模型,在时域中分析电缆及其中间接头的局部放电电磁波的传播特性,并对其传播特性进行仿真,计算局部放电源沿不同方向传播产生的电场,将计算得到的电缆中的PD信号波形与接头模型中的信号波形进行对比。结果表明,局部放电产生的电磁波在电缆和电缆中间接头中的传播规律存在很大差异,因此,在电缆局部放电检测与定位时要考虑电缆中间接头的影响。     

用于提取局放脉冲的波形匹配识别方法初探

针对现场采集的局部放电信号中经常混杂白噪声和窄带周期干扰现象,本文首次提出使用Laplace小波按照波形匹配的原则来提取局部放电脉冲信号的方法.利用该小波波形与局部放电脉冲波形相吻合程度较好的特点,根据波形匹配的原则对含噪信号在一个由该小波构成的小波基函数空间中进行模式识别,进而去除噪声,提取局部放电脉冲信号.该方法不仅能够用于去噪,而且可以确定脉冲的放电主频率、衰减度、放电时刻及放电个数,从而为故障识别和定位奠定良好的基础.仿真和实验结果显示该算法具有良好的去噪性,同时可以获得更多的局放脉冲信息.     

高压交联聚乙烯电缆高频损耗对局放脉冲识别的影响

等效带宽W-等效时间长度T分离技术一般通过W-T的2维笛卡尔坐标系的簇脉冲来识别局部放电(partial discharge,PD)脉冲。局部放电信号沿交联聚乙烯(cross Linked polyethylene,XLPE)电缆传播的高频损耗影响W-T簇分类。为此,提出1个近似传播分析模型,避开传播参数测量法对于长电缆的局限性和分析解方法难以测量半导电层复合介电常数的问题,将其用于分析局放脉冲的W和T与传播距离的关系;同时计算了高斯型PD脉冲的W和T,以及W、T与传播距离的数学关系模型;最后采用近似传播分析模型和数学关系模型针对实际电缆进行了仿真与测量。结果表明高频损耗对W分离影响较小,而对T分离在远距离时影响较大。可见,W-T簇分类对离测量点500m内的PD信号具有良好效果,而对远距离的PD信号主要依靠W来分离。     

变压器绕组传输特性的散射参数测量法

为研究放电脉冲沿变压器绕组传播的规律,提出了测量变压器绕组传输特性的散射参数测量法,变换散 射参数为传输参数,获得了变压器绕组分段电压电流传输函数。变压器绕组实物模型测量结果表明,该方法与脉 冲响应法的测量结果基本一致,测量结果信噪比高,测量频率范围宽,能消除测量引线、反射和噪声等带来的误差。