基于BP网络的声电联合检测在GIS局部放电的定位研究

随着电网技术的发展和组合电器设备的广泛应用,电力系统供电可靠性得到很大提升,但一直以来GIS组合电器局部放电故障问题比较突出,严重影响电网安全稳定运行。如何快速定位GIS放电位置,是局部放电在线检测的关键。基于TDOA法的电声电联合定位检测方法,采用到达时间差,结合BP神经网络对超声波和超高频的数据结果进行融合,构造局部放电仿真测试系统。分析了组合电器典型局部放电故障的信号特征,阐述了基于特高频和超声波技术的声电联合检测法的机理和实现方法,并通过现场实例验证了联合检测法的可行性和有效性。     

局部放电带电检测技术在GIS设备缺陷诊断中的应用

根据1起典型的GIS设备隔离开关内部安装工艺问题导致的悬浮电位局部放电缺陷诊断,通过射频巡检技术、特高频局部放电检测技术、超声波局部放电检测技术、六氟化硫气体成分检测技术等多种方法联合,确定缺陷性质并进行精确定位,指导针对性检修处理,阐述局部放电检测应用技术、故障精确定位方法以及缺陷解体检修验证过程的现场实际经验。通过分析,特高频与超声波局部放电检测技术能够高效、精确地发现GIS设备内部缺陷,这种技术的可操作性强,适宜全面推广。     

基于UHF检测的变压器内部典型放电实验的谱图分析

变压器超高频(UHF)局部放电检测法具有抗干扰能力强、灵敏度高等优点,适用于变压器局部放电的现场检测。基于虚拟仪器技术开发了一套UHF局部放电检测系统,并对针板放电、沿面放电和内部放电等五种典型的变压器局部放电模型进行试验,获得了相应的放电谱图。进一步对典型放电谱图进行分析,总结出了不同放电模型局放信号的相位特征,包括检测放电电压与放电相位的关系、放电次数与放电相位的关系、以及试验电压与放电相位、放电次数的关系等。分析结果表明,不同的放电类型对应不同的放电谱图,为进一步开展应用超高频法进行变压器局部放电的模式识别奠定基础。     

电气设备局部放电检测方法综述

大量实验数据和长期现场运行经验表明,局部放电是导致电力设备绝缘系统破坏和引发电力故障的主要原因,所以加强局部放电的有效检测是保证电力系统安全可靠运行的必要措施。针对脉冲电流法、化学检测法、射频检测法、红外热像法、光测法、超声波检测法和特高频检测法,从检测原理、技术手段、特点和应用范围进行了较详细的论述和分析,认为超声波检测法和特高频检测法能实现优缺点互补,可应用于绝大部分电气设备局放检测和在线监测。但也提出了超声波—特高频联合检测技术存在的问题。     

变压器局部放电射频和超声联合检测

针对变压器局部放电超声-超声检测法在使用中存在灵敏度不高、定位误差过大等不足,提出使用射频和超声联合检测定位的方法.该方法针对超声-超声检测定位法产生误差的原因提出相应改进措施,检测中超声波信号和射频电流信号被同时使用来判断局部放电现象的发生并对放电源进行定位,既具有超声波法便于定位的优点,又具备射频检测法快速检测局部放电发生的高灵敏度,同时还可以简化定位过程,提高系统抗干扰能力和定位实时性,实现对局部放电的在线检测和定位,具有较好的实际应用价值.     

基于聚类分析的变压器局部放电智能诊断的研究

现场局部放电在线监测系统所检测的原始信号一般包含多种干扰信号和不同类型的局部放电信号,不同类型的局部放电信号叠加同样也会给局部放电的诊断造成困难。聚类分析是将相似的数据对象组成多个簇的过程,通过聚类能够从大量数据中提取有价值的知识和模式,同时还可以有效地处理噪声数据。根据大量的现场测量,提取工频周期上局部放电特高频(UHF)检波信号的特征参数,采用模糊聚类的方法,排除了脉冲干扰信号。采用灰评估以及关联分析的方法,提取不同类型局部放电所对应的相位统计谱图(PRPD)的特征参数,对比实验室建立的标准局部放电类型模式库和状态模式库,智能化诊断出现场局部放电信号所表征的放电类型和放电状态。     

基于保护动作行为和特高频在线监测的GIS母线故障定位方法研究

在特高压变电站中,若GIS母线气室发生故障击穿,仅依靠人工检测定位故障点耗费时间极长.文章研究了特高频局部放电电磁波信号在GIS设备内部的传播特性,得出电磁波信号在经过GIS设备的各个部件时会大大衰减的结论 ,并阐述可以通过比较内部特高频传感器采集到的信号幅值来定位GIS设备故障.在此基础上,提出了一种基于保护动作行为和特高频在线监测的GIS母线故障定位方法 和系统.以一起特高压GIS母线气室故障击穿实例,验证了次方法的有效性.     

电力电缆局部放电测试技术分析

在运行过程中,由于受高温、高电场和机械力的作用,高压电力电缆绝缘层的高聚物材料会发生劣化,严重时会发生绝缘击穿,导致电缆运行事故的发生．分析和比较了目前几种常用的电缆局部放电检测方法,如脉冲电流法、特高频法、超声波法、电感耦合法和电容耦合法．     

110kV GIS局部放电的实验研究

为了研究典型GIS故障类型的局部放电信号特征以及利用超高频信号进行局部放电量估计,以110 kV的GIS实体部件作为实验对象,并在其中设计了几种典型的故障类型,进行了大量的实验,实验表明不同故障类型的局部放电超高频信号在波形、频谱、幅值、检波相位分布等方面存在显著的差异,同时放电特性受到气压与电压变化的影响,对于尖刺放电类型的超高频信号幅值与放电量之间线性关系最为明显,这些都为基于超高频法的GIS局部放电类型识别与放电量评估的更深入研究打下了基础.     

一种新的局部放电超声信号脉冲边缘提取算法

本文针对GIS局部放电检测常用的超声波法,构建了超声信号测量系统,提出了一种新的基于移动窗信号方差阀值的超声信号脉冲边缘提取算法,可以有效的从滤波后的数据中查找出单个脉冲波形起始和结束位置,从而提取脉冲波形,为进一步实现超声波形信号特征提取和缺陷模式识别提供了基础。     

检波技术在超高频PD信号提取中的应用研究

介绍了包络检波技术的基本原理及其在超高频局部放电信号提取中的应用,分析了影响信号检波失真的主要因素,设计了用于超高频局部放电检测的检波电路并进行了计算机MATLAB仿真。计算机仿真验证了在超高频局部放电信号提取中,应用包络检波技术可降低检测系统的采样频率并保留放电信号的峰值和相位特征。仿真结果表明,应用包络检波技术提取超高频局部放电信号是可行的。     

微坑超声复合微细加工试验研究

提出用超声复合电加工方法制作微小结构,并分析微细超声、超声复合电火花、超声复合电解微细加工机理;用微细放电组合技术制作多种截形微细工具电极;完善超声复合电加工试验系统,进行多种材料、形状微结构超声复合加工试验．结果表明：超声复合加工是制作硬脆材料微结构的有效方法;超声复合电火花加工金属材料微结构有良好的精度及稳定性;超声复合电解加工具有效率高、精度好的技术优势．     

超声波塑料焊接过程声学系统电参数的检测

在超声波塑料焊接过程中, 针对声学系统的输入电信号受到焊接过程负载变化的直接影响,研制了一种超声波电信号测试系统,可以对超声波塑料焊接过程中功率、电压电流有效值、相位差及频率信号等进行快速准确的在线检测,而且可以对测量结果进行实时纪录、分析处理．测试结果表明,超声波电信号能够有效地反映焊接过程的变化,为实现焊接过程质量控制提供了可能．该系统还可以应用于功率超声的其他领域．     

Design of a miniature broadband internal antenna for PD detection in GIS

According to the analysis of the relationship between the impedance and bandwidth of the dipole antenna, a novel elliptical plane internal antenna feeding by a coaxial line is presented. It consists of an elliptical monopole and a rectangular grounding piece and has the virtues of broad band, high gain and small size. The antenna can be used for ultrahigh frequency (UHF) partial discharge (PD) detection in the gas-insulated switchgear (GIS). The size is achieved by using the simulation software Ansoft HFSS and the optimum size of total antenna is 90mm×45mm. A prototype is constructed and studied, and then measured. The antenna covers a large band from 781MHz to 2.00GHz, with the VSWR less than 2.5 and a max gain of 3.55dB. Simulated and tested results are in good agreement and the radiation pattern and gain characteristics are given.     

移动机器人分布式超声探测系统设计

设计制作了一种基于多处理器的移动机器人分布式超声环境探测系统.该系统由上位工作模式控制模块和下位智能超声传感器阵列组成.下位智能超声传感器选用收发一体式超声传感器,每个传感器均由独立的微处理器控制,完成实时数据处理、抗干扰处理、故障报警以及并行数据通信等功能.上位工作模式控制模块可以根据不同的控制策略,使下位传感器阵列采用“阈值比较法”和“改进型递推均值滤波”算法及EERUF方法并行循环工作模式,实现不同方向传感器分组并行工作,提高了探测的实时性和准确性,以及对移动机器人控制的鲁棒性.仿真和实验的结果都验证了该系统的可靠性和有效性.     

光纤Michelson干涉仪的声发射检测实验研究

提出了一种基于Michelson干涉仪原理构成的非接触式光纤超声传感系统,用于固体中传播的超声波的检测．这种传感器的特点是能够精确地检测由固体中传播的超声波产生的微弱振动．当超声波信号导致反射器振动时,干涉仪的输出光强度受到了超声信号的调制．通过检测干涉仪的输出光强度,并利用Fourier变换,测得了超声信号的振幅和频率．对传感系统的位相调制特性进行了仿真,并对实验结果进行了分析,表明该系统可用于固体中声发射的频率特征识别．     

超声波衍射时差法检测的有限元仿真

超声波检测是常用的无损检测方法,因超声波传播过程复杂,含有各种噪声信号,使缺陷衍射信号夹杂在大量噪声中难以被辨识出来,导致检测结果抽象.为了更好地应用超声波衍射时差法（TOFD）检测技术,对超声波衍射时差法的机理进行了有限元分析.首先,利用TOFD实验检测了带有人工缺陷的焊接钢板,提取了带有噪声的检测信号.其次,用ANSYS软件模拟仿真了超声波在工件中的传播过程,建立了焊接钢板和人工缺陷的有限元模型,分析确定了缺陷衍射信号.最后,对比了仿真结果与实验结果,发现仿真结果符合实际检测情况.结果表明超声波有限元仿真方法可以用于缺陷的定量与定位分析,为实际检测复杂的工况提供了可靠的评判依据.     

基于超声信号的轴承润滑状态监测研究

介绍了一种基于超声信号的轴承润滑状态监测与故障识别的方法。通过对不同润滑状态下轴承发出的超声信号特征的提取和分析,研究基于超声信号轴承润滑状态监测与故障诊断的可行性。试验结果显示超声信号幅值直方图可以反映轴承的润滑状态;超声信号幅值与轴承故障程度呈线性关系;不同故障状态下超声信号的特征分析显示有效值和排序熵可以作为特征用于轴承故障的自动识别。