悬式绝缘子污秽放电声发射试验研究与分析

为了获取悬式绝缘子污秽放电强度与声发射信号强度之间的关系,系统研究了不同材质悬式绝缘子污秽放电声发射现象。介绍了绝缘子污秽放电声发射监测原理、声信号监测装置以及污秽试验方法,进行了多组悬式绝缘子的污秽放电声发射试验。试验和分析结果表明:整个绝缘子污秽放电过程中,即从放电起始、发展、强烈至闪络,放电强度与声发射信号之间存在着对应关系;且污秽放电过程可粗略的划分为几个阶段,各个阶段各有不同的典型放电现象,均与一定的声发射信号相对应。并在大量污秽试验基础上,总结绝缘子污秽放电声发射波的共有特征。     

电晕放电声发射现象的试验及分析

为了有效地进行各种放电现象的声发射检测和识别,以典型的针-板电极为基础,研究了电晕放电声发射现象,在大量试验基础上,总结了电晕放电声发射波的共性试验特征,结合气体放电理论和波动理论解释了电晕放电声发射的试验现象,引入量纲理论,分析了电晕声发射现象的影响因素。试验发现,电晕声发射波具有规则的工频周期性,在一个工频周期内,强、弱声发射波在正、负半周内交替出现;理论分析发现,在室温和标准大气压下,电晕声发射现象主要决定于电晕过程中快速释放的能量。     

输电线路放电声发射现象的试验

试验研究了输电线路放电电脉冲、放电伴随声发射波及二者间的关系,在大量试验的基础上,总结了绝缘子的内部放电、绝缘子表面污秽放电、线路的尖端电晕、接触不良放电以及近区的雷电等不同形式放电伴随声发射波的特征.结果发现,利用放电电信号和声信号之间的相位差,可以实现输电线路放电源的声发射定位,利用不同形式放电声发射波的外形、周期性和对称性的差别,可以有效地识别放电的形式并进行故障诊断.     

电晕放电对声发射式绝缘子污秽放电监测影响的研究

对电晕放电和污秽放电声发射信号的特征进行了分析研究。利用两者放电声发射在相位与强度上的差别,提出了识别电晕放电和污秽放电声发射信号的新方法,消除了电晕放电对污秽放电声发射信号的干扰,解决了基于声发射技术的绝缘子污闪在线监测受电晕放电影响的技术难题。     

基于声发射技术的绝缘子放电识别用特征量研究

在进行绝缘子内部放电、污秽放电和电晕放电声发射试验的基础上,研究和寻找能够识别不同类型放电声发射波的特征量。根据不同类型的放电声发射波的差别,初选了15个特征量,分别反映了波形之间的差别和声发射波的变化及发展趋势。为减少初选特征量的信息重叠和冗余,在保证信息量的基础上,利用主成分分析法,把初选的15个特征量降维到3个互不相关的主成分指标,以减少识别计算量,加快识别速度。利用主成分分析后得到的新的主成分指标,可快速地进行放电类型识别和放电状态评价。     

最小二乘支持向量机在绝缘子污秽放电声发射监测中的应用

绝缘子污秽放电伴随着声发射现象,人工污秽试验表明,污秽绝缘子放电声发射信号与绝缘子污闪放电的发展存在复杂的非线性关系。为有效分析绝缘子放电声发射信号,从而判断绝缘子表面的污秽放电状况,利用最小二乘支持向量机这种新的机器学习工具,建立了以污秽绝缘子放电声发射信号中的多个变量作为输入参数,污秽程度作为输出的绝缘子运行状态评定模型。模型参数通过交叉检验的方式确定,并通过部分仿真数据验证了该模型的有效性。仿真结果表明,最小支持向量机具有很好的学习、分类和泛化能力,满足绝缘子污秽监测实际要求。     

基于经验模态分解能量分布和灰色相似关联度的污秽绝缘子放电识别

在深入研究污秽绝缘子放电声发射信号的基础上,提出通过对污秽绝缘子放电声信号进行经验模态分解和灰色相似关联度的方法实现放电程度的识别。针对不同放电模式下的声信号进行经验模态分解得到本征模态分量,计算电晕放电、局部放电和电弧放电3种放电模式的声发射信号各阶本征模态分量能量分布。根据前几阶本征模态分量的能量分布构造特征矢量,计算声发射信号与不同放电模式的特征矢量的灰色相似关联度判断绝缘子所处的放电阶段,实现绝缘子外绝缘状态的监测。实例计算结果表明该方法的有效性。     

基于声发射波关联维数的绝缘子放电识别研究

以绝缘子放电声发射波的时域主成分值作为特征量,进行常见3类放电的识别研究时,因放电间歇性、放电声波中数据坏点的影响,导致放电识别效果欠佳。故笔者将绝缘子放电声发射波看作一分形体,提取其分形维数作为识别特征量。具体选取了在绝缘子3类放电上分布差异较大的分形关联维数作为识别放电的特征量,通过研究测试,总结了各类放电关联维数的分布范围及规律。最后,设计BP网络,进行识别测试,结果表明,与时域主成分值相比,以关联位数作为识别特征量,更能准确、有效地识别绝缘子的放电类型,识别正确率达到89%左右。     

绝缘子污秽放电声发射信号特征量提取的研究

绝缘子污秽放电的过程中存在3种不同的放电模式,即电晕放电、局部放电和电弧放电。大量的试验和研究表明绝缘子污秽放电模式与其声发射信号有紧密的关系。3种不同的放电模式下,声发射信号各参数呈现出不同的特点。进行了绝缘子污秽放电试验,获取了大量污秽放电声发射信号试验数据样本。结合试验数据样本,研究3种放电模式下声发射信号的能量、幅值及频率3个特征量的提取方法,并以这3个特征量为基础,实现污秽放电的模式识别。     

绝缘子放电声发射的传播特性研究

试验研究了绝缘子放电声发射波的产生及传播的基本规律,探讨了各种绝缘子放电声发射波的传播路径,讨论了声发射波在绝缘子本体和空气中的传播速度、反射和折射规律。试验研究了绝缘子放电声发射波的方向性及其在空气中的衰减特性,发现声发射波具有明显的方向性,并且呈快速下降的指数规律衰减。     

绝缘子放电声发射试验研究

为了解决绝缘子放电源的定位和识别等问题,研究了用两只特制的声发射传感器检测绝缘子的放电声发射波。检测到的信号经自制前置放大器放大滤波显示在示波器上。试验发现该声发射波呈规则的周期性,对应每个工频周期出现两次,信号宽度μs级,不同型式放电声发射信号波形差别显著。     

绝缘子放电声发射识别的试验研究

提出了声发射法检测绝缘子放电的方案,试验研究了该方案的可行性及不同放电形式的识别问题。具体内容包括试验装置、试验方法和试验结果,在大量试验的基础上,分别研究和总结了绝缘子内部放电、表面污秽放电和电晕放电时声发射波的特征,研究了声发射检测中的干扰和抗干扰措施。     

超声导波检测绝缘子用玻璃钢芯棒缺陷

统计表明,因芯棒断裂造成绝缘子损坏在高压线路恶性事故中占很大比重。为快速、准确检测绝缘子用玻璃钢芯棒缺陷,提出一种新的检测手段:超声导波检测。以110kV绝缘子用玻璃钢芯棒为研究对象,根据导波理论研究了导波在芯棒中的传播特性,得到了导波纵向和扭转模态的频散曲线,初步确定了仿真和实验所用激励信号的频率范围。通过有限元仿真,得出了导波在有无缺陷芯棒中的波形分布规律。基于理论分析和仿真结果进行了玻璃钢芯棒的导波检测实验,实验结果表明:10周期40kHz和20周期32kHz的L(0,1)模态导波均能较好地检测出芯棒中的缺陷,且前者能较准确地确定缺陷位置,后者更适于较长的芯棒检测;在一定范围内,被检测的芯棒越长,检测效果越好。研究结果为绝缘子用玻璃钢芯棒缺陷检测提供了一种新思路。     

变电站绝缘子及瓷套的超声波探伤

绝缘子及瓷套是变电站运行的重要组成设备,在运行中长期承受机械负荷,使附加应力增大,若绝缘子存在微小缺陷,就可能造成损坏。因此,为确保电网的安全运行,必须开展对绝缘子的无损检测研究。本文分析了支柱绝缘子及瓷套裂纹检测技术现状,阐明了超声波探伤的可行性,着重研究了采用爬波测定近表面裂纹深度及采用纵波斜探头测定内部和对称侧缺陷的工艺方法,同时也介绍了在实际中的应用。     

某110 kV GIS盆式绝缘子局部放电检测与解体分析

对一起110 kV GIS盆式绝缘子局部放电的异常信号,综合利用特高频、超声波、气体成分分析以及GIS重症监护系统等多手段进行了检测和分析,并通过时差定位精确锁定了放电源位于隔离开关气室。结合特高频图谱特征以及放电源的定位位置,判断该气室盆式绝缘子附近存在绝缘类放电。经开罐检查,该气室内盆式绝缘子与隔离开关导电杆之间的胶合处存在烧蚀痕迹,胶合处的装配工艺不良使得该部位出现毛刺以及气隙,形成不均匀强电场导致局部放电。该起盆式绝缘子放电是一起较为典型的绝缘类放电案例,可以为今后类似异常情况的分析处理提供了借鉴与参考。     

220kV合成绝缘子闪络特性的仿真计算分析

针对用复合绝缘子代替玻璃绝缘子对线路的闪络特性存在争议的问题,从绝缘子闪络特性及放电机理着手,通过计算机仿真软件对加载的正极性直流电压绝缘子电场进行仿真,研究分析闪络电弧动态变化,结合气体放电理论推导绝缘子直流闪络过程.通过研究合成绝缘子不同区段电场大小和随时间变化的态势,对合成绝缘子各自闪络路径进行预测.在此基础上,建立电弧-空气闪络电路模型,进行微分计算求解最小闪络电压,最后结合试验进行验证.     

污秽绝缘子放电声发射信号的实验研究

污闪威胁到电力系统的安全运行。文章根据污秽放电伴随的超声信号，提出用声发射信号来反映绝缘子的污闪过程。进行了大量污秽试验，采集了绝缘子污秽放电时的声发射信号波形。分析结果表明声发射信号可以反映绝缘子污秽放电的强弱，因而可以实现绝缘子的污闪监测。