油纸绝缘中局部放电的典型波形及其频谱特性

根据对变压器油纸绝缘内部常见缺陷的分析，进行了局部放电模型试验。通过考察不同类型放电的发展过程和电流脉冲的波形特征，发现油纸绝缘中产生的局部放电与空气中的放电过程表现出相似的发展规律。对应于不同的放电阶段，放电波形有较大差异，因而不同类型的放电脉冲具有不同的频谱特性。所得结果为深入研究绝缘介质中的局部放电的机理、放电脉冲在变压器绕组中的传播规律、局放检测系统的频率特性以及放电类型的波形识别提供了实验依据。     

不同电压等级GIS局部放电UHF信号传播特性仿真研究

特高频局部放电检测是进行气体绝缘组合电器(gas insulated switchgear,GIS)状态评估的一项重要技术手段。通过信号注入方式对特高频传感器在GIS上配置的合理性和局放特高频监测系统灵敏度进行校核是确保状态监测有效实施的重要手段。不同电压等级的GIS结构尺寸不同,对UHF信号的传播和衰减的影响也不相同,因此所需注入校核信号的幅值也不尽相同。文中根据真实GIS建立110、220、500、1 000 kV 4种电压等级下的直腔体、L型、T型仿真模型,通过CST仿真软件对比研究并分析了同一结构下不同电压等级的GIS中UHF信号以及同一电压等级不同结构中UHF信号的传播衰减情况;据此得出了不同电压等级GIS各种典型结构下UHF信号的衰减量,为UHF传感器的配置合理性评价及现场校核信号注入值的确定奠定了基础。     

GIS浇注孔传播内部局部放电UHF电磁波的特性

运行中的大多数气体绝缘关设备(gas insulated switchgear,GIS)上未安装内置式特高频(ultra-high-frequency,UHF)传感器,并且盆式绝缘子被金属环覆盖,因此,常规的检测方法无法检测其内部局部放电的UHF信号,检测金属环浇注孔处辐射出来的UHF信号成为实现GIS局部放电UHF检测的唯方法。在理论分析浇注孔对UHF电磁波的传播衰减特性的基础上,基于时域有限差分法(finitedifference-time-domain,FDTD)仿真了局部放电UHF信号在GIS中的传播过程,重点分析了浇注孔处的电场强度分布和频谱特性,并在GIS平台上进行了试验验证,取得了较好的致性。研究表明,浇注孔处UHF信号的电场强度主分量的方向平行于孔的窄边,其主要能量集中在0.7?2 GHz之间。此结论为改进UHF检测系统的性能提供了重要的指导方向和理论依据。     

有限时域差分法对GIS局部放电传播的分析

用特高频法测量GIS局部放电所面临的困难是无法标定出视在放电量,并且也无法确定何种因素影响特高频传感器输出信号的强弱.针对上述问题,利用同轴波导模拟GIS腔体结构,并应用有限时域差分法对局部放电辐射的电磁波在波导内传播情况进行仿真.通过仿真数据分析,找出对特高频信号能量产生影响的多种因素,如：放电位置,波导尺寸,放电电流幅值和放电源的脉冲形状.从而阐明了特高频输出信号能量与原始放电脉冲的关系,为进一步探讨GIS放电量特高频标定打下基础.     

GIS局部放电多特征量传感研究进展

现有GIS设备局部放电监测多基于电学传感,感知数据来源单一、数据特征挖掘深度不足,感知数据无法准确表征局部放电发生、发展的内在特点及其变化规律,导致GIS绝缘故障的漏报率及误报率偏高.局部放电必然导致光、电、声、气体分解等物理现象的发生,文中分别介绍了局部放电光、电、声、气体分解等不同特征两点感知方法,在此基础上阐述了...     

一起局部放电特高频在线监测系统发现的GIS缺陷分析

基于一起特高频(ultra high frequency,UHF)在线监测系统发现的气体绝缘开关(gas insulated switchgear,GIS)缺陷分析了缺陷发展情况,并采用便携式局部放电检测设备进行定位,对故障气室进行了解体处理,积累了GIS局部放电在线监测运行经验。在线监测结果表明,本次缺陷为突发性悬浮放电,缺陷发生后持续存在,幅值较大,且定位发现缺陷位置靠近断路器气室。为预防短路事故,进行了停电处理。解体发现断路器气室靠近电流互感器侧的盆式绝缘子触座底部存在明显的放电痕迹,导体表面有明显的环形伤痕,触座内部存在大量金属粉尘。分析认为该导体结构设计不合理是引起局部放电的主要原因。运行经验表明,通过安装GIS局部放电UHF在线监测系统,可以发现GIS隐患,有效保证电力系统安全稳定运行。     

GIS局部放电特高频检测灵敏度的检验方案细化研究

为了检验局部放电特高频检测装置的灵敏度,笔者对目前广泛应用的CIGRE方案进行了实验研究。通过对脉冲源发射的特高频信号时域和频域特征分析,检验了脉冲源与实际放电源的等效性。试验发现脉冲源激发的特高频信号峰峰值随输出电压升高呈线性增长,与悬浮金属体作为放电标准源激发的特高频信号峰峰值与放电量的关系曲线类似。笔者结合对GIS中局部放电激发和传播特性的研究,提出了细化CIGRE关于特高频检测系统灵敏度检验草案的建议。     

基于局部放电统计特性的GIS现场试验

基于局部放电超声信号统计特性,分析气体绝缘组合电器内部缺陷,进行数据统计分析例如信号幅值分布、飞行时间分布和相位分布,结合传统相位谱图法可以判断GIS内部缺陷。     

GIS中局部放电特高频信号传播特性的仿真分析

气体绝缘组合电器(GIS)内部发生局部放电时,产生的特高频(UHF)电磁波信号中包含了主模TEM波和高次模TE、TM波.为分析这3种模量在GIS同轴管道中的传播、衰减特性,构建了一个首、末两端均带锥型匹配端的同轴波导模型;采用时域有限差分(FDTD)的方法,仿真了置于首端匹配锥内的局放源的UHF信号在同轴波导系统内传播...     

GIS局部放电特高频时差定位法应用案例分析

局部放电检测是目前气体绝缘金属封闭式开关设备（gas insulated switchgear,GIS）状态诊断的关键技术手段。分析各种局部放电检测方法,认为特高频法抗干扰能力较强,检测效率较高,可实现故障模式识别及定位。基于此,采用局部放电检测法发现一起 GIS典型悬浮放电缺陷,采用时差定位法确定缺陷位置采用相位同步技术确定缺陷相序。经过解体检查验证,检查结果与特高频诊断结果一致。     

GIS内4种典型缺陷的局部放电超高频数学模型构建

通过对GIS内4种典型绝缘缺陷的物理模型试验,获得大量的PD超高频信号数据。对获取的,n-u-t三维谱图样本数据,用统一化和归一化的方法得到对应的二维散点图,采用高斯函数构建4种常见绝缘缺陷的数学模型,总结出构造原则和方法。用定义的误差判定系数、根的均方误差值来定量分析模型的误差,通过功率谱相似性参数NCC的定量计算和时频域SPWVD分析以及人工加噪后用复小波变换技术去噪的应用研究,进一步证明该数学模型可用于GIS中PD超高频仿真研究。最后指出只要适当地调节数学模型中的参数值,就适合于不同绝缘缺陷所对应的物理模型。     

GIS 局部放电在线检测技术及应用

分析了 SF6气体绝缘金属封闭开关设备(gas insulated metal enclosed switchgear and controlgear,GIS)局部放电产生的原因,结合现场应用实例,对2种 GIS 局部放电在线检测技术———超声波检测技术和特高频检测技术进行了应用比较,结果表明特高频检测法灵敏度高、抗电磁干扰能力强、有效测量范围大,能准确检测GIS 内部绝缘缺陷,适用于长期在线监测;超声波检测法定位准确,可作为特高频检测法的补充和辅助手段;2种方法综合利用可有效发现绝缘缺陷并实现准确定位。     

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。     

GIS局部放电外置超高频检测系统

研制了宽带和窄带两种超高频外置天线传感器,两种传感器增益均大于1,驻波比在其有效带宽范围内均小于2,均能用于GIS局部放电超高频检测。设计了高性能放大器和半分布参数超高频滤波器,工作频带为300～1000MHz,完全覆盖了两种传感器的工作频带。性能测试表明,传感器和滤波放大器性能优良,频率匹配,能满足超高频信号检测预处理的要求。通过对绝缘子表面金属污染缺陷产生的局部放电信号进行检测研究表明,超高频检测系统能够检测到超高频段微弱的局部放电信号,并能抑制低频段干扰,为后续模式识别的研究打下了基础。     

GIS中典型局放缺陷的UHF信号与放电量的相关分析

超高频(UHF)信号与放电量的关系是局部放电UHF检测研究的难点问题,为了解GIS局部放电UHF法的检测结果与脉冲电流法的参量之间的关系,通过4种典型缺陷的局部放电模型的实验研究,比较了UHF信号的能量、二次积分、峰值电压、峰峰值、波面积等参量与放电量及放电量平方之间的联系。研究表明,UHF信号能量与其放电量平方的线性关系均具有最高的可决系数,即UHF信号能量与放电量平方之间存在线性关系;得到了UHF信号能量与其放电量之间的最佳回归曲线。研究结果对用超高频法定量检测电力设备局部放电具有重要的参考价值和指导作用。     

运行GIS设备的局部放电检测技术及其应用

超高频局部放电测量技术(UHF法)可有效检测运行GIS设备局部放电信号,及时发现GIS设备内部存在的绝缘缺陷。UHF法弥补了GIS设备缺乏有效试验手段的不足,可作为现行高压电气设备预防性试验方法的补充,有助于GIS设备的运行维护。本文采用自行研制测量装置成功地捕获到运行GIS设备产生的超高频局部放电信号,为推广应用UHF法积累了经验。     

采用傅立叶变换分析冲击下GIS局部放电信号

为了分析冲击电压下GIS腔体内局部放电信号的特征,将一种时频变换理论即二次型短时傅立叶变换应用于局放脉冲序列的分析,得到信号在时频平面的能量分布和变化规律。通过对含噪声局放脉冲序列时频变换的仿真研究,有效地提取了放电脉冲。另外,在实验室对220 kV GIS母线段进行了尖刺缺陷模型的安装和冲击耐压下局放检测,对实测数据进行了时频分析,验证了二次型短时傅里叶变换在局放信号处理中的有效性,得到了信号时频谱图在不同长度窗函数处理下的变化规律。     

基于超高频法的典型GIS局部放电检测

GIS局部放电检测是GIS绝缘状态监测的一种科学有效的方法。笔者构建了GIS实验模型以及基于超高频法的局部放电在线检测系统,对GIS中典型的几种局部放电特征进行了研究,采用基于相位的分析模式详细分析了不同放电类型在不同电压条件下的放电特征,并结合常规局部放电测试仪,对UHF信号的放电量进行估计,为进一步进行放电类型的智能模式识别及研究超高频信号与放电量关系提供了试验依据,以提高UHF局部放电检测的工程实用性。