大型同步发电机定子绝缘宽频带局部放电监测与分析

局部放电是大型同步发电机定子绝缘劣化的重要标志,有效地对发电机定子绝缘局部放电进行实时检测、跟踪分析,准确把握局部放电的变化趋势,是预防发电机异常短路、损害、烧毁等故障的重要手段,通过采用宽频带检测技术,通过安装于发电机中性点的耦合电容与电阻传感器有效捕捉定子绝缘局部放电信号,在此基础上,应用时频联合的数字信号分析技术,实现了局部放电信号与噪声的有效分离,在此基础上,采用局部放电谱图分析方法,比对国际标准实现了定子绝缘故障的准确定位,并在一台250 MW大型同步发电机上的应用证明了该方法的有效性。     

岭澳核电站发电机局放问题浅析

发电机的局部放电(局放)是电站非常关心的问题之一,对电站安全运行的评价有着重要的参考作用。本文介绍了岭澳核电站发电机局放问题的产生、原因分析以及影响,并对电站今后的运行提出了合理化建议。     

局部放电检测用宽频带电流传感器的探讨

研究了带铁芯的罗戈夫斯基线圈型电流传感器的几个主要参数对其传递函数幅频特性的影响 ,综合考虑各种因素 ,探讨了具有最优幅频特性的宽频带罗戈夫斯基线圈型电流传感器。     

发电机局部放电信号解析

局部放电在线监测系统在发电机中的应用越来越普及,为使局部放电在线监测系统能在工程实践中得到更好的应用,介绍了如何对所采集的局部放电信号进行解析和判断故障类型,从而采取预防措施。     

一种宽频带微电流传感器的设计

为测量陡脉冲小信号,经磁芯选择、参数优化研制了一种罗科夫斯基线圈宽带微电流传感器。测试表明其线性度好、回差变化小、阶跃响应时间快,带宽396 kHz~120 MHz,灵敏度3.27 V/A,适于陡脉冲小信号测量。     

基于SAMP-VMD的局放信号去噪方法

针对电力设备局部放电信号容易受到环境中的窄带噪声和白噪声的干扰,为了更好保留局放信号特征以便后续进行故障诊断和预测,提出了一种基于压缩感知重构和变分模态分解的变压器局部放电信号去噪方法。该方法首先使用窗函数抑制窄带干扰的频率泄露,之后利用窄带干扰在频域上与局放信号和白噪声之间稀疏度的差异从而将窄带信号进行分离重构以抑制窄带噪声,其次通过改进变分模态分解方法根据各模态含有局放信号信息的多少来对不同模态进行分类去噪,最终恢复出局放信号。通过仿真及实测信号对该方法进行去噪效果测试,并与奇异值分解和变分模态分解去噪方法的去噪效果进行对比,结果表明该方法能够有效抑制局部放电信号的干扰,相比传统算法的波形相似系数提升约2%,能够更好的保留局部放电信号的波形特征。     

基于数字信号处理的电机局放在线监测系统

介绍了一套基于数字信号处理的电机局放在线监测系统 ,其中着重介绍了信噪分离的主要算法 :FIR滤波、自适应滤波和小波分析等数字处理技术。基于 Client/ Server结构的数据库能长期保留局放的特征信息 ,为电机绝缘状态的长期监测提供依据。经发电厂进行的故障放电的现场监测 ,证明了系统的有效性     

发电机局放测试中应注意的几点问题

作者对大型发电机局部放电现场实际测试过程中应注意的几点问题进行了阐述，对测试分析和缺陷判断提出了看法，指出在线监测是应该提倡的最佳测试方式。     

超宽频带局部放电时域信号的指纹特征分析方法

建立了一种定量的数字分析方法 ,并运用MAT LAB软件工具实现其计算、分析和显示。运用这种分析方法可清晰、准确地给出超宽频带时域信号的特征 ,为进一步建立超宽频带局部放电特征指纹库奠定了基础     

地铁直流馈出电缆局部放电宽频带电流传感器的研究

通过对电流传感器的原理分析和试验测试,研究了积分电阻和线圈匝数等参数对电流传感器幅频特性的影响,由此获得最为合适的积分电阻值和线圈匝数.现场安装时,局部放电信号需要长距离传输,为了提高信噪比,设计了放大滤波板,并将其集成在传感器屏蔽盒内.设计出的宽频带电流传感器能检测频率为1.6～12MHz的局部放电信号,能适用于地铁直流馈出电缆局部放电在线监测.     

基于FPGA与AD9854的宽带扫频信号源设计

以直接数字频率合成技术为核心的宽带扫频信号源已成为近年来的研究热点。详细分析了数字频率合成芯片AD9854在Ramped FSK工作模式下的扫频信号输出原理,并以Altera公司CycloneIII EP3C10E144C8NFPGA为主控芯片,组建外围电路,利用QuartusII开发工具以及VHDL语言编写控制逻辑,实现了扫频范围为0~90MHz的扫频源系统。测试结果表明：该系统扫频步进30Hz,时间步进1.6μs,并可实现非线性频率扫描,系统性能达到了分布式光纤布里渊传感测量系统对扫频源的要求。     

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。     

大型发电机定子绕组局部放电在线监测系统的研究

提出了一种用于现场的发电机局部放电在线监测系统的实现方案。这个方案采用客户机／服务机形式的局域网结构,以光纤传输作为局域网的连接。在系统设计中从局部放电监测点的选择、硬件结构和软件编程等多方面考虑了抑制噪声干扰的问题。这个监测系统在实验室和现场进行了测试,证明了该系统是可行的。     

基于EEMD与边际谱能量的电缆局部放电定位方法

振荡波局部放电试验在电缆绝缘缺陷检测中得到了越来越多的研究和应用,但背景噪声干扰和放电脉冲匹配的问题会影响局部放电定位的准确度。为实现振荡波电压下电缆绝缘缺陷的准确定位,提出一种基于集合经验模态分解与Hilbert边际谱能量的局部放电定位方法。首先采用移动窗口阈值法提取出局部放电脉冲信号,采用集合经验模态分解算法对信号进行分解,对得到的各分量进行Hilbert变换获得其边际谱能量值;然后选择不同本征模态函数分量在原始信号边际谱能量值的占比作为特征量,计算信号相似度进行入射脉冲信号和反射脉冲信号的匹配,最终采用时域反射法进行局部放电定位;最后对35 kV电缆进行振荡波耐压试验,对检测到的局部放电信号进行定位计算。结果表明,提出的方法可以在高斯白噪声较强的情况下实现电缆绝缘缺陷定位,定位平均误差可以达到1.15%。     

基于EMD和Teager能量算子的电缆局部放电辨识

针对矿区电缆的局部放电辨识问题,根据其传播特性,提出利用经验模式分解与Teager能量算子对电缆两端测量点处局部放电信号的初始波头进行辨识,提升波头辨识方法的抗噪声干扰能力。采用RBF神经网络对训练样本进行训练,结合局部放电信号到达电缆两端测量点的时间差,实现电缆局部放电的精确辨识。利用PSCAD/EMTDC搭建电缆的仿真电路,并结合MATLAB进行了大量的仿真试验与计算分析。仿真计算结果表明该方法辨识精度高、相对误差小。     

基于小波分解与滑动峰态的微弱放电信号联合检测方法

基于四阶累积量的滑动峰态算法在表征微弱信号的非高斯特性方面具有优势,可用于对微弱放电信号进行检测。但在混合噪声干扰下,受固定滑动窗宽度的影响,该算法对微弱放电信号的检测性能会显著劣化。针对该问题,提出了基于小波分解和滑动峰态相结合的联合检测方法,并进行了仿真分析和实验验证,结果表明:利用小波变换对信号的多尺度分解以及信号在不同分解尺度上的特征差异,该联合检测方法实现了信号在多个优化的滑动窗宽度共同作用下的峰态检测,进一步增强了其抗噪声干扰能力,对微弱放电信号的检测性能相比原有滑动峰态算法有明显提升。     

基于小波阈值的局部放电去噪新方法

针对局部放电信号去噪,传统的小波阈值法因小波基、阈值和分解层数这三个因素的影响,会使去噪后的波形发生畸变,产生较大误差。为了减小这些因素的干扰,本文提出了基于小波阈值去噪的新方法。首先利用波形相似法选取最优小波基,其次通过对理想局部放电信号和高斯白噪声进行每个尺度的小波分解与重构,并结合统计学知识确定局部放电信号去噪的阈值,最后对高频信号和低频信号进行能量分析,确定最优的分解层数。利用该方法和传统的小波阈值法对仿真放电信号去噪,去噪结果表明新方法在信噪比、均方根误差、相关系数和波形畸变率四个不同的指标上都得到了有效的提升,定性和定量的分析验证了该方法的有效性,实测的去噪结果表明新方法去噪效果令人满意,为局部放电信号去噪提供了一种新思路。     

On‐line partial discharge detection of turbine generator using gigahertz‐band spatial phase difference method

Partial discharge (PD) within voids in solid insulating systems is a symptom and/or a direct cause of a deterioration of stator windings of a turbine generator. The bandwidth of the electromagnetic waves emitted from PD is very broad and ranges to the gigahertz. We developed a new system based on the spatial phase difference method for detecting microwaves (GHz) emitted from PD. In this paper we applied this system to two off‐line turbine generators in the overhaul and an on‐line turbine generator which has two built‐in antennas. On‐line PD detection of the turbine generator is very useful for recognizing abnormal and/or deteriorated stator winding insulation without a machine outage. It was found that the detection system was able to detect microwaves emitted from PD in an operating turbine generator. © 2000 Scripta Technica, Electr Eng Jpn, 131(4): 38‐43, 2000     

基于VMD-WVD相位法的长电缆局放双端定位

快速准确定位电缆局放故障位置对电缆系统安全稳定运行具有重要意义。针对传统行波定位法在长电缆局放定位时反射信号难以识别以及存在时间同步误差的问题,提出一种基于变分模态分解-维格纳威尔分布(VMD-WVD)相位法的电缆局放双端定位方法,通过准确标记双端局放信号波头时刻实现双端局放信号的同步,利用相位定位实现长电缆局放入射信号的双端同步。文中建立了长线路PSCAD模型,分析故障位置、电缆长度和采样率对VMD-WVD相位法在长电缆定位的精度影响。结果表明,在上述3种因素影响下,VMD-WVD相位法的平均定位精度分别为0.54%,0.85%,0.69%,高于传统行波定位法。文中研究成果为长电缆局部放电精准定位提供一种全新思路。     

基于AVMD-自适应小波包法的电缆局部放电去噪研究

为准确提取检测到的局部放电信号,针对高压电力电缆的噪声抑制问题,提出了自适应变分模态分解(AVMD)结合自适应小波包分解的方法提取纯净的局放信号。首先运用AVMD将周期性窄带干扰、白噪声和局放信号分解在不同的基本模态分量中,将周期性窄带干扰滤出,得到仅含有白噪声的局放信号。再运用自适应小波包分解,将信号分解在高中低频的分量中,根据阈值法将不含局放信号的分量滤出,得到较为纯净的局放信号,并将所提方法分别与其中单独一种算法进行去噪比较分析。仿真结果表明,所提方法抑制噪声效果更明显,与仿真信号的相似度最高。