开关柜局部放电的AE和TEV联合检测系统研究

随着开关柜绝缘故障问题的日益严重,为了保证开关柜的正常运行,文中结合暂态地电压(TEV)和超声波检测(AE)两种技术方法介绍了一种开关柜局放在线监测系统。文中详细介绍了这套系统的具体构架、检测技术原理及应用分析。该系统为开关柜局放监测提供了有力的决策支持。     

基于TEV法的开关柜局部放电带电检测试验研究

介绍开关柜试验模型系统结构和接线图,分析在针板放电、内部放电、沿面放电、悬浮放电等4种局部放电模型下,TEV检测系统输出值和脉冲电流法检测放电量幅值之间的对应关系,试验结果表明TEV法与脉冲电流法有良好的相关性,TEV法对开关柜局部放电有一定预防作用。     

基于TEV和超声波的开关柜局部放电便携式检测仪的研制

为了及时发现高压开关柜的绝缘缺陷,保障电网的安全运行,文中研制了一套开关柜局部放电便携式检测仪。该仪器采用内置式TEV传感器和超声波传感器联合检测,具有体积小、操作简单、能检测多种放电缺陷的优势。文章阐述了该仪器的总体设计结构和硬件电路实现;并在实验室搭建了仪器的性能及功能测试平台;最后,与国外某公司的产品进行了详细的对比测试和分析。结果表明,该检测仪的灵敏度与准确性较高,满足我国电力工业界对高压开关柜绝缘状态先进检测仪器的迫切需求。     

开关柜局部放电检测分析

在理论分析脉冲电流法和TEV检测法的检测特性的基础上,实验研究在模拟开关柜运行有电磁干扰的工况下,局部放电量pC值与TEV检测的dB值的关系,为现场开关柜局部放电检测和评价提供依据。     

基于分布式无线TEV传感器的电缆终端局部放电监测系统

电力电缆是城市输配电系统的重要组成成分,其绝缘状态关系着城市供电的可靠性。局部放电检测是识别潜在绝缘故障的有效方法,可用于电力电缆的绝缘诊断。暂态对地电压法(TEV)是一种非电接触且应用较为灵活的局部放电带电检测手段,能够有效检测电缆终端或接头的局部放电。然而,由于电缆附件监测点分布较广,时效性要求较强且电磁环境差别较大,目前的TEV带电检测应用方法存在一定局限性。本文首先分析了电缆终端及接头处内部局部放电信号的时频特性,设计了能够有效耦合暂态对地电压的电容性TEV传感单元及信号预处理电路,并基于TEV物联网传感单元,建立了分布式TEV无线传感网络。本文对暂态对地信号的耦合原理、信号调理和采集、以及数据处理方法进行了研究,通过各传感节点放电量、趋势及模式识别,实现了关联故障预警。     

高压开关柜局部放电TEV信号传播衰减特性

高灵敏度状态感知是实现设备数字化运维的关键环节,也是实现设备状态分析与全生命周期管理的重要前提。局部放电暂态地电压(transient earth voltage,TEV)检测是实现开关柜绝缘状态感知的主要手段,其检测灵敏度受到放电类型与部位、检测位置的影响,目前缺乏系统研究。文中建立基于实测脉冲电流波形的时域有限差分法的电磁波仿真模型;分析局部放电脉冲电流波形上升沿时间、放电源位置及脉冲电流方向等因素对TEV幅值与衰减程度的影响;在实验室开展开关柜局部放电试验与TEV测量,得到影响TEV检测灵敏度的主要因素。结果表明,脉冲电流上升沿时间与放电源位置是影响开关柜局部放电信号幅值的主要因素。脉冲电流上升沿时间越长,TEV信号幅值越小,当2种脉冲电流波形上升沿时间相差10倍时,TEV幅值相差3.17~3.37倍;母排室局部放电的TEV衰减程度明显大于电缆室,前者衰减程度约为后者的9.5~10.0倍。该结论对检验TEV检测灵敏度具有参考价值。     

基于TEV法的开关柜局部放电在线监测终端

智能化、低成本、易带电安装是配电网开关柜局放在线监测的发展方向。设计了一种便携式开关柜局放在线监测终端。基于暂态地电压法,实现了实时显示和人机交互,可独立工作,也可根据监测对象数目扩展,自行组网,通用性强。采用ZigBee无线自组网技术,提供数据上传通道,实现与站内监控计算机的数据通信。     

TEV与UHF技术在开关柜局部放电检测中的应用

10 k V、35 k V金属封闭式开关柜在变电站广泛使用,其运行安全直接影响整个变电站的供电可靠性。开关柜内的绝缘缺陷或劣化、接触不良等都会成为威胁其安全稳定运行的隐患,而通常这些隐患在设备运行、例行试验条件下不容易被发现。介绍暂态对地电压与特高频技术,通过同时运用两种技术,成功检测出一起35 k V开关柜缺陷案例。     

高压开关柜典型缺陷局部放电TEV特征的研究

高压开关柜局部放电会在其金属外壳上产生对地电位,称之为暂态对地电压(TEV),它是一种有效的局部放电检测手段,但是目前开关柜TEV信息只局限于平均幅值,缺少有效特性信息辨识开关柜的缺陷。为了得到更多的局部放电TEV特征信息,笔者研制了一套TEV传感器及检测系统,建立了开关柜TEV测量平台,采用TEV系统对3种典型开关柜放电模型进行了测量和分析,获取了典型缺陷放电情况下TEV的散点图和统计图谱。研究结果表明:所研制的TEV传感器(带宽为5 kHz~80 MHz)可以对放电脉冲信号具有良好的响应特性,经过与脉冲电流法对比得知,TEV作为检测手段可以有效地获取局部放电信息,同时保留了能够反映缺陷类型的放电特征;统计不同缺陷情况下局部放电TEV信息所得到的柱状图谱具有明显区别,TEV特征可以作为为开关柜缺陷识别的有效依据。     

采用暂态对地电压法综合检测开关柜局部放电

针对暂态对地电压(TEV)技术在实际开关柜局部放电检测中判断依据单一、检测结果可靠性不高等问题,对如何更好应用TEV技术展开研究。在分析TEV技术原理的基础上,综合应用TEV技术对高压开关柜典型缺陷的局部放电进行了检测与分析,探究了不同缺陷模型下的时域相位、脉冲数和测量阈值之间的关系并统计了不同缺陷的特征。结果表明,尖刺放电均发生在0°～90°及200°～340°,负半周中较高幅值的放电明显较少;内部放电发生在0°～90°及270°～315°,正负半周的放电随阈值的升高呈现相似的减少趋势;悬浮放电发生在0°～135°及180°～315°,与其正半周相比,负半周的放电随阈值升高而下降的更加剧烈,这些现象均与使用传统的脉冲电流法所得到的结论相一致,说明了使用TEV法对开关柜进行局部放电类型识别的可能性,为进一步的研究做准备。     

基于四通道TEV传感器的开关柜局部放电定位方法的研究

高压开关柜局部放电的准确、快速定位对于及时排除设备故障隐患,保障电力系统的安全稳定运行具有重要的作用.利用四通道暂态对地电压(transient earth voltage,TEV)传感器的多种布置方式,首先将局部放电确定在开关柜某一柜面的某一隔室;基于某一隔室的XFDTD简化模型仿真结果,利用双曲面定位法和空间网格搜索法自行编制程序确定了某一隔室内放电源的具体位置;通过在实验室搭建了高压开关柜局部放电定位试验平台,验证定位方法的有效性.     

基于特高频法的高压开关柜典型局放缺陷分析及定位

介绍了高压开关柜局部放电特高频法测试的原理及特点,列举了电晕放电、悬浮放电、绝缘沿面放电共3种缺陷放电类型的特高频法的局部放电的幅值-相位图及幅值-放电次数统计图,并分析了上述3种放电类型的图谱特征。通过一起特高频法检测高压开关柜局部放电的案例,验证特高频法检测高压开关柜局部放电的实用性。     

开关柜高频脉冲电流局部放电检测方法研究

开关柜内局部放电是引发开关柜绝缘故障的主要原因,局部放电检测能有效检测开关柜内局部放电缺陷,但暂态地电压法、超声波法及特高频检测方法受开关柜内本体结构及检测特征量影响,存在受干扰影响大且信号传输路径受限问题。本文研究开关柜高频脉冲电流局部放电检测方法,依据开关柜带电指示器结构设计微型高频传感器,建立开关柜不同类型局部放电检测方法对比平台,试验对比结果表明开关柜带电指示器引出线上采用高频脉冲电流法检测局部放电相对其他方法具有较高的灵敏度,开关柜高频脉冲电流法局部放电带电检测方法能够有效检测开关柜内不同类型的局部放电信号。     

基于 Choi-Williams 分布和排列熵的开关柜局部放电类型识别

开关柜局部放电类型识别对了解绝缘状态并及时维护有着重要的指导意义。局部放电类型识别的关键在于提取局部放电信号的特征。提出一种Choi-Williams分布与排列熵相结合的局部放电超声信号的特征提取方法,利用Choi-Williams分布获得局部放电超声信号的时频特征,求解局部放电超声信号的排列熵,得到信号时间序列的复杂度特征量,与时域特征量组合成特征向量,使用粒子群算法优化的BP神经网络对放电信号进行分类识别。实测数据分析表明,该方法对放电类型识别的准确率达到了96.67%,相较于传统的分形和时频分析方法,分别提高了11.67%和1.67%。     

改进型三维空间定位法在开关柜局放定位检测中的庆用

针对开关柜局放定位检测易受检测仪器本身精度及外界环境干扰问题,提出了一种改进型三维空间定位法,即通过构建局放源所在三维空间的最小二乘目标函数,采用平分面法确定局放源初值,利用智能寻优算法实现对局放缺陷位置的精确求解。确定了采用改进型三维空间定位法的开关柜局放定位检测流程,并通过对某10kV开关柜实测进行了验证。结果表明,该方法能够准确定位开关柜局放缺陷,且相较于平分面法具有检测结果的唯一性。     

基于指纹相似性的发电机局部放电稳定性分析

介绍了发电机局部放电数据解释中存在的问题,定义了一个相似率参数,用于分析局部放电数据的稳定性。局部放电的指纹由26个相位分布特征参数构成,相似率基于局部放电指纹的相似性,通过相似率分布图谱可以分析局部放电的稳定性。为了揭示局部放电稳定性与相似率分布的关系,结合时域信号和矩特征,对2个具体的发电机实例进行了分析研究。当相似率分布图谱只有1个主峰或呈现浴盆曲线性状时,局部放电类型较稳定;当相似率出现2个明显不同的主峰时,放电情况需要引起注意。分析结果表明,相似率图谱能够有效地反映局部放电类型的稳定性。     

A novel technique for partial discharge and breakdown investigation based on current pulse waveform analysis

A novel technique for partial discharge (PD) measurement and analysis (PD-CPWA; PD current pulse waveform analysis) is developed and introduced in this paper. PD-CPWA is expected to be utilized to discuss PD mechanisms and physics in electrical insulating materials, focusing on the PD current pulse waveform and its time transition from PD inception to breakdown (BD). In this paper, the concept and principle of PD-CPWA are described, and the applications of PD-CPWA to (1) epoxy spacer samples under thermal and electric combined stresses in GIS, (2) creepage PD on epoxy spacers in SF/sub 6/ gas and (3) liquid nitrogen/polypropylene laminated paper composite insulation system for high temperature superconducting cables are introduced and discussed.