基于紫外光脉冲检测技术的绝缘子电晕特性研究1

首先介绍了利用光电倍增管检测绝缘子电晕产生的紫外光来研究绝缘子电晕特征的研究方法。检测实验表明，电晕紫外光脉冲与电流脉冲有着很好的对应关系，可以采用紫外光作为电晕放电检测特征量。利用该方法检测绝缘子电晕时发现，对于干燥的绝缘子，绝缘子电晕光脉冲中仅含有正电晕脉冲，而当绝缘子表面存在水珠时，光脉冲中明显检测到了负电晕脉冲的存在。该文同时开发了一个自动判断负电晕的时间间隔程序，它能反映负电晕脉冲在电晕中的分布情况。大量的试验证明，如果水珠电晕存在时，绝缘子将会产生大量的负电晕，这也说明水珠将会加剧负电晕，引发负脉冲幅值更快的增长。     

复合绝缘子沿面电晕放电特性的试验研究

为了研究复合绝缘子沿面电晕放电状况,以110kV复合绝缘子为试验对象,利用一种基于光电倍增管的紫外电晕检测装置来测量绝缘子电晕产生的紫外光,探讨复合绝缘子沿面电晕放电发展和分布特征。通过逐步升高施加电压的试验方法,检测得到复合绝缘子在不同表面条件下(干燥、清洁、潮湿、染污)沿面电晕放电发展和分布状况的脉冲量化特征数据。测量结果表明:当电压升高时,表面干燥条件下的复合绝缘子电晕放电沿串长发展和分布,而表面潮湿条件下的复合绝缘子电晕放电随机性较大。电晕紫外光脉冲个数以及脉冲平均峰值可以用作检测电晕放电的特征参数,以判定复合绝缘子电晕放电状态。     

邻近直流导线时交流电晕电流脉冲特性试验

本文搭建交直流并行线路电晕放电试验平台,研究邻近直流电压时交流单点电晕放电下的电晕电流脉冲特性。并对交流电晕电流脉冲的分布模式、重复频率以及波形等特征参数进行统计分析。试验结果表明,邻近的正极性直流电压会促进交流负半周电晕放电而抑制交流正半周电晕放电,邻近的负极性直流电压作用正好相反。直流电压对交流负半周电晕电流脉冲波形参数无明显影响,而正半周电晕电流脉冲的幅值会随负极性直流电压的增加有所升高。同时发现,随着交流电压幅值的升高,促使其正半周发生电晕放电所需要的负极性直流电压幅值也相应地升高,并基于电晕放电的发展过程中电离强度的计算提出种子电子的缺失是造成该现象的原因。最后,在电晕放电离子云模型基础上,提出脉冲序列发展的过程中电离区域电场强度恒定不变的假设,从而对邻近直流电压影响下的交流电晕电流脉冲波形参数特性给出了合理的解释。     

纳秒脉冲电晕放电衰减研究

建立了线－板结构脉冲电晕放电实验模型，研究了沿电晕线的纳秒脉冲电晕放电对其自身波头幅值、波头形状的衰减特性，用高灵敏度紫外光－可见光成像系统摄取了单次纳秒脉冲电晕波电图像并进行了分析。研究表明，纳秒脉冲电晕放电对其自身波头幅值的衰减在电晕线前段的下降具有指数型快速衰减的趋势，且首端所加电压幅值越高，这种衰减越严重。     

不同海拔高度交流电晕电流脉冲特性实验研究

不同海拔高度下交流电晕特性的变化规律是高海拔地区线路设计的基础。文章利用可移动式小电晕笼和高频电流测量系统在20m-4320m范围内的5个海拔高度点进行实验,采集了1mm直径细铜丝在不同施加电压下的电晕电流脉冲、无线电干扰和可听噪声水平数据;通过对实测数据的统计分析及拟合,得到了海拔高度对电晕电流脉冲特性的影响规律,并分析了不同海拔高度下电晕电流同无线电干扰和可听噪声水平的关联关系。研究表明,随着海拔高度增加,交流电晕电流脉冲的幅值增大,幅值概率分布逐渐分散,一个周期内交流电晕电流脉冲的数量增加,脉冲形成时间变得更加均匀;将电晕电流有效值作为中间变量,研究海拔高度对交流线路电晕效应的影响,得到电晕电流有效值与导线施加电压呈线性函数关系,该线性函数的斜率k、截距b均为海拔高度h的三次函数;无线电干扰和可听噪声水平均与电晕电流有效值呈对数增长关系,其中可听噪声与电流有效值的函数关系随海拔高度变化而改变。     

计及多脉冲回击电流及电晕电流效应的输电线路耦合雷电过电压特性

目前在输电线路耦合雷电过电压的理论计算研究工作中,大多均考虑单一回击电流源的情况,忽视了现实中闪电主要以多脉冲的形态存在居多,忽略了导线电晕放电效应对过电压抑制作用的影响。因此,对双Heidler回击电流源进行改进,建立一次放电过程包含3个峰值电流的多脉冲电流源,并对单脉冲作用下电晕放电模型进行优化,使其满足多脉冲作用下电晕放电效应,同时采用leap-frog算法对Maxwell方程组进行二阶高精度差分,提高其模型的稳定性。研究结果表明：单脉冲作用下所计算出的过电压峰值与IEEE标准结果相对误差仅为2.11%,同时多脉冲使线路耦合过电压峰值较单脉冲抬升17.08%;电晕效应抑制了多脉冲作用下输电线路过电压峰值7.29%;与雷击点较远相位导线耦合的过电压峰值与离雷击点最近相线过电压相差17.5%。研究结论能够为输电线路差异化防雷设计提供更加精确的理论支撑。     

用击穿电流和电晕电流表示雷电回击标准电流

为准确计算雷电回击的电磁场 ,用击穿电流和电晕电流来拆分 IC标准雷电回击电流。前者用一种新型脉冲函数表示 ,后者用双指数函数表示。分别拆分拟合了标准中雷电首次回击和后续回击通道基电流。所得结果误差 <3%。     

水中脉冲电晕放电的某些特性

介绍了水中电晕放电实验研究中观察到的电流、电压、电晕位降区的特性和气泡变化的特性 ,还给出了气泡效率的经验公式     

交流电晕放电特性的影响因素研究

介绍交流电晕放电实验平台的组成,通过试验研究交流电压作用下电极导线直径对电晕放电的影响、气压对电晕放电特性的影响、湿度对电晕脉冲电流的影响,分析试验结果得出电晕脉冲电流的幅值随电压升高和气压降低而增大等结论。     

脉冲电晕放电处理焦化废水的研究

焦化废水中的难降解有机酚、氰化物等不仅很难被活性污泥法完全降解 ,而且会引起活性污泥中好氧微生物的休克甚至死亡。针对这一问题 ,采用脉冲电晕放电非平衡等离子体技术对焦化废水进行处理 ,研究结果表明 ,焦化废水中的有机物酚、氰化物可以被有效地降解 ,为后续活性污泥法处理创造了有利条件 ,使焦化废水的排放污染得到有效降低。     

采用光放大器的绝缘子微放电紫外光遥测系统

绝缘子出现电晕放电是其运行性能下降的一个重要征兆,电晕放电的发展将会加速绝缘子性能的恶化并最终可能导致绝缘子闪络等严重电力安全事故。为此介绍了一种利用微弱电晕产生的紫外光为特征量的远程在线检测绝缘子电晕放电程度的技术。该技术采用光放大器技术来检测绝缘子表面电晕产生的微弱紫外光,并能判别绝缘子运行状态。该系统中的光放大器首先将采集的微弱紫外光信号转化为与之对应的微弱电流信号,然后电流信号经过信号调理单元处理转化为可采集的电压信号,信号最后被采集卡采集进入计算机,PC机中的分析软件可以对采集信号结果进行分析与判断。系统软件基于虚拟仪器技术平台,既能减少硬件的成本又能很好的分析信号的特征。该系统在现场变电站进行了检测试验,绝缘子的放电检测结果验证了该检测技术的有效性。     

基于光电倍增管的高压电力设备放电检测系统的设计

针对目前电力设备放电紫外检测中存在的灵敏度和线性度上的不足,设计了一种基于紫外光电倍增管的放电检测系统,以C8051F120单片机为处理核心,通过数字积分定量测量放电中产生的紫外辐射功率。通过试验室和变电站内的检测试验,验证了该系统能够在站内实测中检测到放电产生的微弱紫外光并能定量反映紫外辐射的强度,从而作为判断放电强弱的依据。该系统灵敏度高,线性度好,能够应用于高压电力设备的放电检测。     

基于脉冲电流法判断输电线电晕放电研究

对输电线电晕放电的起晕电压、电晕脉冲电流、起晕场强进行了研究。采用基于脉冲电流法判断电晕笼内单根输电线起晕电压。通过局部放电检测回路中的检测阻抗,获取电晕脉冲电流波形。当脉冲电流持续出现时,此时导线所加电压,即为电晕起始电压。根据实验得到的起始电晕电压,借助有限元法计算笼内导线表面及其附近场强,结果与通过皮克经验公式得到的较为接近,验证了脉冲电流法判断输电线路起晕电压的合理性。     

基于紫外成像图像参量的交流电晕特性研究

针对传统电晕检测方法存在难以准确定位放电位置且在现场应用易受干扰等问题,笔者采用数字图像处理算法提取了电晕放电紫外图像的光斑面积,并将其作为量化放电强度的参数,在实验室利用棒-板间隙研究了极不均匀电场中的电晕放电的紫外成像特征.分析了正、负电晕放电时的最大脉冲幅值、累积放电量参数与光斑的面积之间的关系,并对上述关系进行...     

基于紫外成像的电晕放电检测技术改进研究

针对当前电晕放电检测存在检测精度低的问题,提出一种基于紫外成像的电晕放电检测方法。该方法将基于紫外成像的电晕放电检测效果的干扰因素划分为距离、增益、温度和湿度检测等;构建了紫外线成像电晕放电检测体系,采用物镜系统解决电晕放电目标成像问题,利用光传感器将电晕放电图像进行光电转换,结合紫外滤光片滤除日盲区之外的光波,采用控制分析体系将光的强度量进行统计并分析,同时控制整个检测体系。利用图像显示体系将电晕放电图像信息融合、显示。在紫外线成像电晕放电检测体系基础上,分别对检测干扰因素逐一处理,设计基于紫外成像的电晕放电检测流程图,完成电晕放电高质量检测。实验表明,文章所提方法不仅有效处理了电晕放电检测干扰因素,还提高了放电源检测的检测精度。     

电晕电流及其辐射信号特性的研究

为得到电晕放电辐射场的时域和频域特征,采用针板结构首先对电晕电流及其辐射场进行了理论分析,然后在此基础上对电晕电流及其辐射信号进行了实验研究。实验表明,电晕电流脉冲波形具有明显的极性效应:①负极性下先发生电晕放电,但正极性放电发生时,脉冲幅值比负极性时大;②负电晕电流脉冲波形的上升时间小于正电晕电流。实验结构不同,电晕放电辐射场的特征不同:利用第①种实验结构得到的放电波形的上升时间为十几个ns,频率分布范围集中在20～100MHz;利用第②种实验结构得到的放电波形的上升时间为几个ns,频率在200～600MHz。该结论对于下一步研究空中带高压物体的电晕放电辐射信号特征具有参考价值。     

紫外成像法在变电站电晕放电检测中的应用研究

电晕是变电站内十分普遍的一种放电现象,也是高压设备可能存在缺陷或故障的征兆信号。采用"日盲"型紫外成像仪在不同的气象环境下对多座500 kV变电站进行了现场检测,发现了部分设备的电晕放电现象。对上述放电现象进行了分类,并对放电原因进行了分析,结合实验室的研究和现场测试,提出了结合设备的放电位置、放电强弱、放电形态、放电机理并结合气象因素进行放电评估的综合分析方法,实际应用证明了该方法的有效性。