变压器局部放电超声波定位原理

本文根据被动声测原理,研究了大型变压器局部放电的超声定位原理,在局部放电声发射原理和变压器内部声场结构的基础上,推导并给出了局部放电超声定位的球面及双曲面定位方法。     

高压开关柜局部放电声-电联合定位方法研究

高压开关柜发生局部放电预示存在绝缘缺陷,本文对开关柜局部放电的定位方法进行了研究。在实验室搭建了电晕放电模型,使用超声波传感器采集由放电引起的超声波信号、高频电流传感器(HFCT)采集局部放电经过耦合电容产生的高频电流。根据超声波相对高频电流的延迟时间进行定位,放电信号数据由示波器与PC端通信,通过USB方式传输到上位机,采用Lab VIEW程序对其进行滤波处理、波形分离分析得到放电点的精确位置,试验表明该方法具有较高的精确度。     

基于空间谱估计的多局部放电源分辨和定位

提出基于空间谱估计的变压器局部放电源定位方法.利用电磁矢量传感器检测局部放电特高频(UHF)信号,该传感器是一个六元天线阵,能同时检测入射UHF信号的6个电磁场分量.对传感器输出数据进行窄带滤波,应用信息论的最小描述长度准则或平滑秩序列法估计局部放电源数,并应用空间谱估计理论中的多重信号分类算法实现多局部放电源的分辨和定位。通过仿真和实验研究,证明了单个电磁矢量传感器可以分辨并定向追踪3个局部放电源.     

GIS局部放电超声波定位方法研究与应用

电力设备超声波局部放电检测可分为接触式检测和非接触式检测,GIS设备的超声波局放检测采用是非接触式传感器。文章介绍了超声波在GIS设备中的传播特性以及超声波局部放电检测方法的基本原理,并介绍了几种超声波局部放电定位方法,包括检测区域幅值梯度变化法、改变频率带宽法和信号时延法。结合典型实测案例,分析验证了超声波定位方法在现场检测中的有效性。     

基于改进K-means聚类的变压器局部放电定位诊断方法

针对现有的变压器局部放电故障定位诊断研究未能充分有效考虑时间延迟误差对定位点结果的影响,提出了一种基于改进K-means聚类算法的变压器局部放电故障定位诊断方法。首先,通过消去非线性定位方程的二阶项,实现非线性定位方程的线性化处理;然后,通过使用多个声发射传感器定位PD故障点初始值,并在考虑时间延迟误差的情况下通过冗余时间量测计算多组PD故障定位点;最后,通过使用改进K-means聚类算法,利用聚类密度和凝聚度参数确定聚类中心和聚类个数,并进行聚类优化处理以确定最佳的PD定位点位置。仿真实验验证了所提方法的有效性。     

基于多传感器的变压器特高频局部放电定位方法研究

研究了基于多传感器的变压器特高频局部放电定位关键技术——时延估计方法和定位算法,阐述了时延估计方法、原理以及实现流程,并对定位算法进行了说明。结果表明:基于最小均方算法(LMS)的自适应时延估计法具有较高的精度,模拟退火算法计算出的放电源位置与真实放电源的位置距离最近,两者相结合能够判断放电信号的来源,并实现放电源的定位。     

基于粒子群和克隆选择算法的局部放电超声波定位方法

针对粒子群算法在变压器局部放电超声波定位中存在定位精度不高、易陷入局部最优等问题,文中提出一种基于粒子群和克隆选择混合的优化方法.首先,根据电声法定位原理建立优化模型;然后,由粒子的适应度对粒子进行按比例克隆复制、高频变异和消亡补充处理,有效维持种群的多样性,避免算法早熟收敛,同时,利用粒子群算法指导变异抗体通过更新速度和位置来加速最优解的寻找,提高收敛速度;最后,将所提方法与粒子群算法和遗传算法的优化结果进行比较,仿真结果表明该算法具有较高的收敛速度和计算精度,提高了定位的准确度.     

局部放电超声波检测法

超声波检测法是局部放电检测和定位的一种重要的方法，本文概述了超声波检测法的基本原理，并评价其用于各种电器时的优缺点。     

超宽带射频技术对变压器多局部放电源的定位

电力变压器局部放电故障大多是在很短时间间隔内相继出现多个放电源,因此对于多放电源的有效定位是定位技术成功的关键,为解决多点局部放电源的定位问题,采用基于最短光程原理的超宽带射频定位技术,用4阵元传感器阵列检测局部放电源激发的电磁辐射波,获取3个相对时延作为计算参量,利用时间差算法实现对局部放电源空间几何位置进行搜索定位,在实验室环境下进行了空间多点模拟局部放电源的定位试验,多放电源的定位误差控制在10cm以内。此外,还介绍了最近在现场真实设备上进行局部放电定位的探索研究,为该技术向实用化方向的发展做出了有益的尝试。     

GIS局部放电源的时差定位方法研究

通过在GIS装置中置入放电模型的人工模拟缺陷方式,对GIS局部放电源时差定位技术中的时延计算方法进行了试验研究,包括信号波形特征点法与基于LMS的自适应时延计算法。实验室结果表明,基于LMS的自适应时延计算法能够提高时延计算的精度,是比较理想的时延计算法。     

基于NS-APSO算法的变压器局部放电超声定位方法

为了对变压器中的局部放电源进行精确定位,本文提出了一种基于自然选择自适应粒子群算法(natural selection-adaptive particle swarm optimization,NS-APSO)的超声定位方法。在自适应粒子群算法的基础上融入自然选择的思想,每次迭代都对种群中的粒子进行“优胜劣汰”处理,用好的粒子替换差的粒子从而提高种群的整体质量。为了增强算法的实用性,基于MATLAB中的GUI模块开发了一款能够对不同尺寸变压器内部局部放电源进行定位的软件。将定位结果与标准PSO算法得到的结果进行对比,结果表明基于NS-APSO算法的变压器超声定位方法具有更高的定位精度和全局搜索能力。     

基于UHF信号特征参数指纹图谱的局部放电定位方法

为了减少基于时延的局部放电定位方法设备硬件要求高且推广难度大的问题,提出了一种基于特高频信号特征参数指纹图谱的局部放电定位方法。该方法主要分为离线阶段和在线阶段。离线阶段针对测试空间设计测试方案,并进行数据预处理和特征参数提取,最终建立特征参数指纹图谱。在线阶段将遗传算法和最小二乘支持向量机算法结合,可以实现局部放电源的准确快速定位。通过模拟试验对提出的定位方法进行测试,平均定位误差为0.237 m,92%的定位误差小于1 m,20次定位结果方差为0.226。试验结果表明,所提定位方法具有较好的准确性和稳定性。     

变压器局部放电在线监测技术的改进

设计了一种基于无线传输的变压器局部放电在线监测方案,解决了传输电缆不便安装和维修的问题。在网络协议中采取了节能措施,使检测器能够持续工作7年以上;在检测器中增加了一些硬件电路,可对局部放电产生的超声波信号进行预处理,有效地排除了各种干扰,大大压缩了数据量,降低了系统造价。采用AD8307对数放大器对超声波信号进行放大,既保证了检测精度,又扩大了检测范围。测试结果表明,该检测装置的检测范围为30～10 000pC,相对误差小于±10%,满足设计要求。     

电机局部放电超声特性

为探索电机局部放电检测新方法,分析电机局部放电机理和国内外对电机局部放电监测研究状况,提出利用超声法对电机局部放电进行监测.为此,构建电机定子绕组存在的几种典型局部放电模型和实验硬件系统,并进行放电实验.在局部放电实验室,采用一种窄带超声传感器对几种典型局部放电超声信号进行采集.对相同条件下采集到的各种模型局部放电超声...     

油纸绝缘缺陷局放UHF抗干扰定位及优化布置方法研究

特高频（Ultra High Frequency，UHF）检测是变压器油纸绝缘缺陷定位的常用方法，实际应用过程中局放定位准确性易受噪声和传感器布置方式影响。为保证变压器油纸绝缘缺陷局放定位检测有效性，文中首先建立油纸绝缘缺陷特高频局放定位检测平台，在常规K-Means方法的基础上，提出基于修正聚类分界的变压器油纸绝缘缺陷局放抗干扰定位方法，有效降低了定位误差。针对样本聚类分界混叠问题，选择最优修正系数L为1.1时，特高频定位误差可减小至10cm以内，验证了文中方法的有效性；最后分析不同传感器布置方式的定位误差变化规律，提出变压器油纸绝缘缺陷检测用特高频传感器优化布置方案，可为变压器局放在线监测传感器布置及定位提供参考。     

超声波局放检测仪校验方法优化*

文章提出现行超声波局部放电检测仪校验方法中的两个问题:无法真实反映局部放电产生的脉冲超声波工况,无法对超声波在介质中传播而产生的纵波和表面波区别分析。针对第一个问题,文章运用FFT方法分析了波形频带,提出使用上位机控制超声波信号源产生脉冲波和包络正弦波,而不是连续正弦波,并提出相应的灵敏度实验方法;针对第二个问题,文章通过对声波传输路径的分析计算,选择底面直径600 mm、高度300mm的圆柱体钢制试块为实验平台,理论上能够达到区分纵波和表面波的目的。文章最后通过实验对优化方法进行了验证,得到了相关传感器的灵敏度曲线,并以声速为依据进行判断,验证了该方案能有效区分超声波在介质中的类型。     

基于小波迹方法的局部放电信号消噪研究

在检测电力系统变压器稳定性时,通常会发现变压器放电信号存在各种各样的干扰,尤其是噪声干扰。文章提出一种基于传统小波迹方法的平稳小波迹阈值消噪方法,有效消除了信号采样中的噪音。通过重新定义小波迹字典的方法,改进了传统小波方法中的不足。对所要处理的放电信号进行循环平移,有效消除小波基的平移依赖性,提高小波变换在奇异点附近的特殊性,从而达到消除随机振荡的目的。通过与传统小波包消噪和传统小波消噪的比较,选取阈值、小波基和分解层数,得到了信号消噪的最佳值,进而构建一个适用于局部放电信号研究的平稳小波迹阈值消噪方法。结合MATLAB仿真实验信号和部分某变电站变压器局部放电实际信号验证,该方法能有效抑制局部放电噪声干扰,提取有效信号,消噪效果优于传统小波和小波包方法,可以达到识别的需求。     

电力电缆局放及温度的多维度检测方法研究

电力电缆在电力、建筑、通信等供电及辅助系统中应用愈来愈广,然而电力电缆在高电压、强电场、大电流以及复杂环境条件下,容易发生绝缘老化、电树枝化甚至击穿故障。此外由于铜损、介质损耗发热会导致电缆温度升高和恶化加剧,因此通过监测电缆局放及温度来实现监测电缆绝缘性,是保障电网安全运行的重要手段。本文研发了具有高速采集功能的高频检测模块(100MHz)。首先,基于此模块,本文结合同步信号降噪技术,滤除现场各种类型的干扰信号;结合聚类多源分离技术,解决了多源叠加影响类型诊断的问题;结合小波滤波降噪技术,有效的滤除窄带型干扰信号。此外,基于大量现场实践经验,构建了包含各种典型放电类型各个发展阶段的放电信息指纹库,实现了对局部放电缺陷类型的准确诊断和基于放电发展阶段的状态评估和预警。最后,提出了低成本高频局放及温度检测的改进方法,实现了局放及温度的同时监测功能,并提高了电力电缆局放及温度多维度检测的可靠性。     

基于特高频谱图统计参量的局部放电定位方法研究

针对基于时间差的特高频局部放电定位中时间差求解困难的问题,引入了一种新的不基于时间差的特高频局部放电定位方法.通过建立变压器局部放电模型和实验系统,在获得了不同检测距离下两种典型局部放电特高频谱图数据的基础上,根据特高频谱图统计参量与传播距离间的关系,采用多元非线性回归的方法,建立了检测距离与统计参量间的函数关系,从而可以将在未知距离测量得到统计参量代入函数计算得到检测距离.通过实验数据检验,该方法计算得到的检测距离精度小于40 cm.     

GIS局放检测技术的应用方法研究

介绍了GIS（Gas Insulated Switchgear气体绝缘开关设备）局部放电产生的原理和几种常用检测局放的方法．包括电、非电的检测方法,分析各方法的原理以及优缺点。最后对未来检测局放的新方法进行展望,指出提高新型传感器便捷性及定位的精准性方面仍是研究的重点。