无人机技术在输电线路电晕放电检测中的实际应用

电晕放电对高压输电线路的运行安全构成重大威胁,是当前电网输电管理部门最重要的巡检工作之一.为提高输电线路电晕放电的检测水平,提升电网线路运行的安全可靠性,文章对输电线路电晕放电检测现状进行了分析和探讨,提出了基于无人机技术的高压输电线路电晕放电检测方法.根据云南某地高压输电线路电晕放电实时检测困难的实情,研制了基于无人机技术的高压输电线路电晕放电检测系统.通过实际应用取得了良好效果,为高压输电线路电晕放电缺陷的预防和治理提供了有效技术支撑。     

用于输电线路电晕放电检测的Hilbert分形天线设计

输电线路电晕放电是电力系统中的一种常见现象.若输电线路出现长时间连续的电晕放电,会造成严重的电网事故,因此有效地检测电晕放电并定位发生位置具有重要意义.Hilbert分形天线是一种宽频带小型天线,可探测到电晕放电产生的电磁波信号.针对5阶Hilbert分形天线的不同馈电方式,设计了一种5阶Hilbert分形天线.该天线是一种小型化天线,能实现电晕放电检测.     

紫外成像技术在电网带电检测中的应用

介绍了紫外成像技术原理,归纳了缺陷设备电晕放电的判定方法,结合电网设备紫外成像检测的实际案例,分析了引起设备电晕放电的原因,并给出相应的检修建议.     

基于隧穿磁阻效应的多点电晕放电磁场传感及定位

电晕放电的检测及定位对于电网设备的稳定运行至关重要。为此针对多个点对板形式的电晕放电进行了磁场传感测量及定位研究,基于隧穿磁阻传感器设计并制作了双轴磁场传感测量装置,通过传感测量装置对电晕放电脉冲电流产生磁场的响应,实现对电晕电流及其磁场的测量。应用电晕电流的定位算法,得到多个点对板的电晕放电点位置,定位计算误差稳定在10%左右,表明了测量方法及定位算法的可行性。该测量方法及算法考虑了电晕电流的特点,合理利用了隧穿磁阻传感器的测量优势,为电气设备的电晕放电检测提供了新的思路及可靠手段。     

电晕放电辐射信号的探测系统与识别方法

准确探测电晕放电辐射信号对精确定位电晕放电源、确保高压输电线安全稳定运行具有重要意义。为此,设计了基于差分降噪原理的探测系统,分别对背景噪声、电晕放电和火花放电信号进行了测试。实验结果及其时频分析表明:该差分模块能很好地将0~100 MHz和600~1 000 MHz范围内的广播、电视、通讯信号以及空间电磁干扰信号滤除,在复杂电磁场环境下探测到静电放电信号。火花放电与电晕放电的频谱特征相似,为排除火花放电干扰,基于学习向量化(LVQ)神经网络算法,对2者的时域波形进行了特征提取与模式识别,实现了静电放电类型的判别,且判别准确率达95%。因此,利用探测系统和提出的LVQ神经网络模式识别方法能够有效探测和识别电晕放电辐射信号,为高压输电线的电晕放电监测以及电晕放电目标定位提供参考。     

高压输电线路电晕放电分析

随着电网容量的增加和电压等级的提高,高压输电线路对环境的电磁影响日益引起人们的重视。本文将对高压输电线路的电晕放电进行一系列的探讨。1电晕产生机理电晕放电是由于导线表面的电场强度很高,引起空气电离而发生的放电现象。空气分子的游离强度一般为20~30 kV/cm,当输电线     

SF6气体中交流电晕放电电流及带电粒子的时空分布

SF_6气体中电晕放电微观物理化学过程的基础研究对于保障电网安全可靠运行非常重要。为此在负极性电晕放电脉冲形成机制研究工作的基础上,应用同样的针-板电极电晕放电的二维轴对称模型来研究交流50Hz下SF_6气体中电晕放电的微观物理化学过程,并采用在连续性方程中增加常数项和设置初始质量浓度这2种方法来模拟光电离,计算了交流电晕放电1个放电周期的电流及不同时刻带电粒子的时空分布。结果表明:在连续性方程中增加常数项模拟光电离能够获得负半周幅值附近的连续性电流脉冲,与试验结果更为接近;正负半周带电粒子的运动方向正好相反;电晕放电区域的高度为8mm,且有效放电半径≤0.20mm。放电区域的获取能够为进一步研究SF_6气体在交流50 Hz电晕放电中的分解产物的演化规律提供理论支撑。     

导线带电雾凇覆冰过程的电晕放电特性研究

输电线路带电覆冰时,水滴会在接近导线表面过程中会引发局部电晕,而冰层会促使电晕放电更加明显,从而对电网的安全运行及其经济效益产生严重影响。目前国内外针对导线在涂污、淋雨等自然条件下的电晕放电特性进行了较为深入的研究,但针对覆冰过程中的电晕动态特性研究却尚未见报端。故文中在人工气候试验室对导线进行带电雾凇覆冰,利用Q-U法测得覆冰过程中的电晕放电量及放电功率的变化。试验结果表明:不同场强覆冰时的短时电晕放电量和放电功率不同,其大小随场强的增加而增加;覆冰时间的增加会使放电量及放电功率先增加后饱和,并稍有减少;强电场下的覆冰电晕放电维持电压会逐渐增加。文中所得结论可为揭示雾凇频发地区的输电线路电晕特性研究提供理论依据。     

紫外检测技术在电力系统中的应用及展望

紫外检测作为高压电气设备电晕放电的一种在线检测技术,目前已在我国得到了越来越多的应用和推广。本文分析了不同类型的紫外检测技术原理及研究现状,在实验室条件下开展了不同类型紫外成像仪的对比研究;在高压电气设备电晕放电现场检测实例的基础上,提出了针对不同电晕放电类型的处理建议;同时,指出了该技术应用于现场检测时存在的问题及展望,对其今后的应用与发展具有实际的指导意义。     

多种检测方法下GIS中电晕放电特性研究

GIS是电网中的重要设备之一,局部放电检测是检测其绝缘状态的重要方法.脉冲电流法、特高频法和超声波法是GIS局部放电现场检测的常用方法.文中建立综合3种检测方法的多方法试验平台,对GIS中常见的高压导杆金属凸起引起的电晕放电进行了检测,讨论了不同检测方法下电晕放电特性,比较了不同检测方法的特点.     

紫外成像检测技术在电力系统的应用

介绍了紫外放电检测的基本原理及该技术在电力系统的应用。电晕放电紫外检测技术克服了传统检测方法准确度低的缺点,对确保电网的安全、稳定运行起到了积极、重要的作用。     

介质阻挡电晕放电特性的测量与仿真

通过实验和分析Lissajous图形,研究了线管结构的介质阻挡电晕放电,给出了放电功率及等效电容值,采用PSPICE软件对放电等效电路仿真,分析并比较了实测电流和仿真波形。研究表明,随外施电压上升,放电分别出现电晕放电以及稳定阻挡放电,放电功率密度可达数百mW/cm3。     

直流负极性下雨滴对导线电晕特性的影响

高压直流输电线路电晕会带来严重的电磁环境问题.导线电晕已经成为影响特高压直流输电线路结构和建设费用的决定性因素.随中国电网的不断发展,特高压直流输电线路电晕问题开始受到人们的关注.在降雨过程中,导线表面会形成大量的雨滴,雨滴的存在严重影响导线的电晕特性.为了研究大气条件对直流输电线路电晕特性的影响,笔者利用电晕笼,研究...     

基于紫外成像的电晕放电检测技术改进研究

针对当前电晕放电检测存在检测精度低的问题,提出一种基于紫外成像的电晕放电检测方法。该方法将基于紫外成像的电晕放电检测效果的干扰因素划分为距离、增益、温度和湿度检测等;构建了紫外线成像电晕放电检测体系,采用物镜系统解决电晕放电目标成像问题,利用光传感器将电晕放电图像进行光电转换,结合紫外滤光片滤除日盲区之外的光波,采用控制分析体系将光的强度量进行统计并分析,同时控制整个检测体系。利用图像显示体系将电晕放电图像信息融合、显示。在紫外线成像电晕放电检测体系基础上,分别对检测干扰因素逐一处理,设计基于紫外成像的电晕放电检测流程图,完成电晕放电高质量检测。实验表明,文章所提方法不仅有效处理了电晕放电检测干扰因素,还提高了放电源检测的检测精度。     

新型双极电晕放电器的放电特性

为了得到放电参数更好的电晕放电器,解决传统电晕放电器在施加单极性高压电源时只在高压电极上放电,而接地极上并不放电的情况,采用了一种新型针—针式结构的双极电晕放电器,在施加单极性高压电源时,放电器内能同时在高压电极和接地电极产生正、负两种不同极性的电晕放电。实验研究直流高压与脉冲高压下新型双极电晕放电器的伏安特性、放电现象和离子风时,在平均场强约3.4kV/cm条件下采用粒子图像测速仪(PIV)测得电场内正、负离子风的核心区风速约2m/s。与针—板式电晕放电器相比,新型双极电晕放电器的工作电压降低,而输出功率和电流密度明显提高。     

基于紫外成像技术的极不均匀电场电晕放电

为监测电气设备外绝缘缺陷、灵敏观察和准确定位电晕放电,以紫外光谱特征量为量化电晕放电强度的表征参数,以相同工频电压等级下的放电水平和电晕脉冲电流峰值作为量化比较参数,在基本相同的大气条件下,利用紫外成像技术试验研究了极不均匀电场工频电压下电晕放电。结果表明,电晕放电强度量化表征参数与量化比较参数之间的对应关系很好;表征参数可反映电晕放电的几个阶段;结合紫外成像反映的放电形态,可分辨电晕放电过程的各阶段,且紫外光谱特征量在电晕放电过程各阶段的分布具有一定的统计规律。最后提出选取流注放电阶段的紫外光谱特征量交集作为空气间隙击穿的注意范围判据。     

采用光放大器的绝缘子微放电紫外光遥测系统

绝缘子出现电晕放电是其运行性能下降的一个重要征兆,电晕放电的发展将会加速绝缘子性能的恶化并最终可能导致绝缘子闪络等严重电力安全事故。为此介绍了一种利用微弱电晕产生的紫外光为特征量的远程在线检测绝缘子电晕放电程度的技术。该技术采用光放大器技术来检测绝缘子表面电晕产生的微弱紫外光,并能判别绝缘子运行状态。该系统中的光放大器首先将采集的微弱紫外光信号转化为与之对应的微弱电流信号,然后电流信号经过信号调理单元处理转化为可采集的电压信号,信号最后被采集卡采集进入计算机,PC机中的分析软件可以对采集信号结果进行分析与判断。系统软件基于虚拟仪器技术平台,既能减少硬件的成本又能很好的分析信号的特征。该系统在现场变电站进行了检测试验,绝缘子的放电检测结果验证了该检测技术的有效性。     

注入功率及耗能密度对离子输运率的影响

大气压非平衡等离子体的输运特性直接制约着工业电收尘和飞行器等离子体隐身的进一步发展,影响该输运特性的因素较多,包括放电区的压力、气体流速、电场强度、注入功率密度及其耗能密度等。为提高大气压非平衡等离子体输运效率,以线板形式电晕放电为手段进行电离流经放电区气体的实验,运用DLY-3型大气离子测量仪测量脱离电场约束的正负离子浓度,研究了注入功率密度及耗能密度对离子浓度输运率的影响。研究结果表明,在一定程度上随着注入功率密度、耗能密度的增加,离子浓度输运率越高.但当注入功率密度和耗能密度达到一定值时,离子输运率变化趋于平缓;同时,高风速比低风速的等离子体输运率要高出几个数量级。     

山东电网高压直流输电线路电磁环境测量分析

高压直流输电线路电晕放电产生的空间电荷对周围电磁环境有很大影响.为了评估山东电网高压直流输电线路的运行状况,利用STT-HDSW电磁环境检测装置和Brüel&Kj(ae)r 2240高精度声级计实地测量了省内±660 kV宁东-山东和±800 kV锡盟-泰州、扎鲁特-青州高压直流输电线路在不同杆塔组合下的地面合成场强、离子流密度和可听噪声,并与计算值进行对比,分析了线路的放电特性.结果 表明:线路地面合成场强、离子流密度和可听噪声均满足国家标准要求的限值,减少这些数值的根本途径是适当增加导线的对地高度、子导线线径和分裂数.研究结果可为山东电网高压直流输电工程的电磁环境评价提供依据.     

介质阻挡电晕放电去除二氧化硫的研究

工频高压下线管结构反应器可能出现局部电晕放电及气隙中稳定阻挡放电。根据V-qLissajous图形计算了放电功率。随外施电压上升,放电由电晕放电进入稳定阻挡放电,放电电流幅值达数mA,放电功率密度为数百mW·cm-3,去除SO2的能量效率可达30g/(kW·h)。实验表明,稳定阻挡放电时,较高的电压及较大的放电空间可提高能量利用率。