变压器局部放电脉冲电流传感器的改进

采用铁磁纳米复合材料制作罗戈夫斯基线圈的磁芯,研制了具有最优幅频特性的宽频带脉冲电流传感器,用于测量变压器局部放电信号;并设计了一种前置放大电路,适用于对微小(几个毫伏)、宽频带(1 K~10MHz)的局放信号的放大.测试结果表明,传感器的线性度好、回差变化小、阶跃响应时间快、灵敏度高.     

典型GIS局部放电超声波信号特征研究

利用超声波法对4种GIS中的典型局部放电进行实验研究,包括GIS内金属颗粒群、高电位接触不良、地电位接触不良和高压尖刺.首先建立GIS局部放电模拟测试平台,其中包括局部放电模拟系统、超声波测量系统和常规脉冲电流法测量系统.然后在此平台基础上,得到不同类型局部放电超声波信号的发生发展规律,给出信号的统计谱图,包括N-ф谱图(放电次数与放电相位关系谱图)和Umax-ф谱图(放电幅值与放电相位关系谱图).实验结果表明,低频超声波传感器可以监测到这4种局部放电信号,信号统计谱图可以显示出故障模型的不同特征.     

局部放电特高频电磁波信号在变压器内外部传播特性的仿真研究

分析变压器内部发生局部放电时特高频信号从内到外的传播特性,以及特高频信号在变压器内部和从内到外的传播特性差异,构建了单相变压器的模型,进行了特高频信号传播特性的仿真研究,结果表明特高频信号可以通过缝隙处传播到外部,但其信号峰值会大幅衰减。     

脉冲电流法测量变压器局部放电的频带选择

为研究变压器局部放电测量的频带问题,通过模拟试验测量了放电信号。信号功率谱密度的分析表明, 典型窄脉冲放电信号能量主要集中在≤10MHz。测量系统带宽对放电信号幅值影响的研究表明,带宽≥12MHz后对信号幅值无明显改善,带宽可根据需要选为8～20MHz。     

变压器局部放电超高频电磁波的传播特性

分析了变压器中局部放电激发的超高频电磁波在油 -隔板复合绝缘中的传播特性 ,讨论了变压器箱体对电磁波传播的影响 ,实验室研究结果表明 ,超高频局放电磁波在油 -隔板复合绝缘中传播时会产生一定的衰减 ,但对电磁波的接收影响不大 ;变压器箱体可引起电磁波的严重衰减 ,大大降低检测灵敏度 ,因此实测时超高频传感器应内置     

利用辐射UHF信号反演局部放电脉冲电流

获取局部放电(PD)特征信息是局部放电特高频(UHF)检测的关键问题之一,研究UHF信号与PD脉冲电流之间的关系有助于绝缘缺陷的诊断.文中从电磁辐射理论出发,计算了变压器油箱外壳等复杂环境影响下的PD脉冲电流辐射场,分析了PD脉冲电流辐射场的横电磁波特性.在此基础上,提出了利用检测UHF信号的时间积分反演PD点脉冲电流的新方法,并讨论了UHF传感器及检测系统频带对PD脉冲电流推测算法的影响.仿真和油中针-板型放电实验结果表明:文中所提出的方法能有效推测PD脉冲电流波形,对变压器PD信号UHF在线监测和智能化诊断有一定的参考价值.     

GIS局部放电电磁波信号的传播特性研究

为研究局部放电电磁波在GIS中的传播特性,采用时域有限差分(FDTD)法仿真进行建模和仿真计算.仿真结果表明GIS中的电磁波信号经过绝缘子衰减较大,且由绝缘子泄漏到GIS外面的电磁波信号存在截止频率;电磁波信号经过L型分支的衰减比经过绝缘子更大;电磁波信号经过T型分支垂直路径的衰减比直线路径的衰减更为严重.     

特高压变压器油纸绝缘典型缺陷局部放电特征

变压器绝缘在制造及运行过程中难免产生缺陷,本文针对特高压变压器典型夹持结构进行了典型含缺陷油纸绝缘局部放电特性分析。根据特高压变压器夹持结构绝缘建立了实验室研究模型,用以模拟绝缘含空腔及金属异物等典型绝缘故障模型。采用脉冲电流法对缺陷试样进行了局部放电特性测试,获得了局部放电起始电压、放电量q-相位φ、放电次数n-相位φ、放电次数n-放电量q等特征参数,提取出峭度K_u、偏斜度S_k、相位中值μ、不对称度Q等统计算子特征参数,对比了局部放电不同阶段下各绝缘缺陷的放电特征图谱。结果表明,含有空腔及金属杂质的缺陷对油纸绝缘局部放电影响明显,其中金属杂质影响最严重。通过对比不同试样的平均放电量相位分布图谱H_qn(φ)与放电次数相位分布图谱H_n(q)可有效对局部放电原因进行分类。     

特高压变压器中局部放电脉冲电流传播特性的仿真研究

特高压变压器是特高压输电系统的核心部分,局部放电的有效检测是保证其安全可靠运行的重要手段。而局部放电信号在绕组中传播会出现衰减畸变,给准确判断变压器故障带来困难。为了研究局部放电在特高压变压器中的传播特性,基于多导体传输线理论,结合特高压变压器单相五柱式结构特点,建立三维有限元简化单柱模型,计算了绕组的电阻、电容和电感分布参数。通过求解传输线方程得到特高压变压器中部出线处发生局部放电时绕组各匝响应,分析了局部放电信号在绕组中的传播规律。局部放电信号在绕组中以一定速度传播,绕组电压出现持续时间较长的低频率振荡,而电流幅值沿着绕组传播有明显衰减,主要通过绕组与铁心或者箱体之间的电容流入大地。     

变压器局部放电典型模型设计

目前,人们对高压电气设备中存在局部放电而最终导致绝缘击穿的现象己越来越给予重视,因而对局部放电的发生过程、绝缘体的破坏机理以及局部放电的检测技术进行广泛的研究。文中主要根据变压器内部的局部放电类型设计制作了4种典型模型以及对这4种典型模型进行局部放电试验,根据所得到的结果进行分析,认为沿面放电在变压器各类局部放电中危害性最大,值得生产厂家和用户注意。     

超声波与脉冲电流联合的变压器局部放电诊断分析

联合超声波法和脉冲电流法对某台110 kV变压器局部放电缺陷进行诊断分析。通过检测,初步判断该变压器B相绕组端部存在裸金属接触不良放电缺陷。经吊罩检查,进一步印证了这两种方法联合诊断的准确性。超声波法和脉冲电流法的联合应用,实现了对变压器局部放电位置、放电类型及放电量的准确判断。     

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。     

电力变压器的局部放电典型模型试验

随着电力变压器在线监测智能系统的发展,局部放电的检测在类型识别、强度计算、精确定位方面需要可靠的研究结论。从变压器内部局部放电的机制出发,将各种放电总结为5种类型,并按照气体介质和绝缘油介质建立了2组试验模型,使用高压试验室专用试验电路,以脉冲检测仪标定电荷量,根据频谱仪、示波器和三维谱图显示结果的对比,研究各种局部放电的特征。根据试验结果,发现沿面放电具有最大的破坏性,各种类型的放电都有相应的特征,可用于现场放电类型识别,为放电精确定位提供了参考。     

干式变压器局部放电在线监测脉冲电流传感器的开发

基于自积分式Rogowski线圈等效电路模型相应的传递函数,利用Matlab仿真平台,分析了环形铁心平均直径、铁心圆形横截面直径、线圈匝数、负载电阻和杂散电容等参数对局部放电脉冲电流传感器频率特性和灵敏度的影响。结合现场实际,提出了参数优选准则,为脉冲电流传感器的设计和制造提供了理论依据。据此准则,研制了一种用于干式变压器局部放电在线监测的脉冲电流传感器,并进行了特性测试实验。实验结果表明,该传感器具有良好的频率响应特性,满足设计要求。     

变压器绕组内局部放电UHF电磁波传播过程研究

采用时域有限差分(FDTD)法,研究了变压器绕组内部局部放电的特高频(UHF)电磁波向外辐射的传播路径和衰减情况。根据一台220 kV变压器的尺寸建立了铁芯绕组仿真模型,利用自适应网格法剖分模型空间,给出了用于模拟局部放电的高斯电流元,置于同一铁芯柱上的高低压绕组之间;仿真了UHF电磁波向外辐射的过程;分析了沿绕组径向和轴向的放电源产生的UHF电磁波向外辐射的传播路径和衰减情况。仿真结果表明:当放电源沿绕组径向时,UHF电磁波主要经过高压绕组的饼间油道传出,相对无绕组情况下衰减3.4 dB。当放电源沿绕组轴向时,UHF电磁波主要经过高低压绕组间的油道传出,相对无绕组情况下衰减1.2 dB。     

变压器局部放电超声波信号处理方法研究

电力变压器由于绝缘内部可能存在缺陷,运行过程中缺陷部位会产生局部放电(PD),长期的局部放电将导致绝缘介质缺陷进一步扩大,加速绝缘劣化,严重时可能导致绝缘击穿.因此,开展电力变压器局部放电检测和信号处理研究,对于及时发现和掌握变压器的绝缘状况、保障其正常运行具有重要意义.局部放电发生时会伴随着超声波的产生,通过检测该超...     

不良绝缘子及其局部放电脉冲电流的检测

本阐述了绝缘子及其局部放电的一般特征，并着重讨论了脉冲电流传感器及宽频带放大器的设计，该设计可用于脉冲电流法检测不良绝缘子。     

基于辐射电磁波检测的电力变压器局部放电定位研究

在局部放电特高频检测技术基础上，提出一种基于天线阵列技术和时间差算法的电力变压器局放定位新方法。研究了电磁波法的定位精度与检测频率的关系，提出1~5GHz的局放定位检测频带；对铁心、线圈模型对电磁波传播的影响进行了试验探讨；提出基于4阵元天线阵列检测的方式；设计了基于多样本互相关－移位－叠加－互相关的时延测量算法；最后开发了融合遗传算法的时间差法定位技术，试验验证了该技术的定位效果。结果表明，提出的检测频带、传感器阵列技术及时延算法有效地解决了铁心对定位的不利影响，实现了时延的自动测量并将时延测量精度提高到数十皮秒；通过把遗传算法与时间差算法有机结合成功实现了对单一局放源的定位，实验中定位精度可达数厘米。     

GIS局部放电激发的电磁波传输衰减特性分析

通过对全封闭组合电器（GIS）中局部放电（PD）脉冲激发的电磁波的传输和衰减分析,GIS局部放电产生的电磁波不仅以横向电磁波方式传播,而且会建立TE和TM波,其衰减系数在截止频率处从最大值迅速下降到约为1dB／m的稳定值,TE和TM波在GIS中的持续时间比PD脉冲长得多。试验结果表明,内置检测到的主要是TEM波,检测频段不高且干扰较大,外置传感器属于天线检测法,检测频率主要在微波波段。     

基于超高频电磁波测量的变压器局部放电在线监测的研究

研究了变压器油/纸绝缘中超高频局部放电的频谱特征,提出了采用超高频局部放电测量技术以解决现场环境下的干扰问题.