临近高压电气设备电缆局部放电脉冲的鉴别方法（英文）

On-line partial discharge(PD)diagnostics data are corrupted by various noise sources and this makes it more challenging to extract the PD signal contained in the raw data.Though the noise sources can be filtered out using signal processing techniques,PDs from neighboring cables and other high voltage equipment make the de-noising process more difficult due to the similar features of these signals with the PD signal of interest.Proposed in this paper is a double-ended partial discharge diagnostic system with dual sensors at each end which uses wireless time triggering using global time reference with the aid of global positioning system(GPS).Using the time of arrival method based on the velocity of propagation on the data,PD pulses originating from other sources can be discarded which reduces the volume of data to be stored and would eventually also reduce the hardware and software requirements of the denoising process thereby improving de-noising efficiency.System design,laboratory tests and on-site measurements are discussed.     

高压下非均匀电场中局放机理的建模

Partial discharges in air in non-uniform electric field occur in surroundings made of high curvature elements.The equivalent electrode system,needle-plane refers both to external components of high voltage insulating systems and to micro sharpness in the internal structure of those systems.The ionization zone,accumulation of space charge and formation of corresponding current pulses depend on electrode configuration,voltage level,pressure,temperature and humidity of air.The assessment of pressure influence on discharge mechanism in non-homogenous electric field has been performed on the basis of empirical density distributions of discharge charges at different voltage levels,electrode distance,curvature of high voltage electrode and taking into account solid dielectric barrier in serial configuration.The measurement results obtained at variable voltage level yield the influence of electric field strength in the needle electrode zone.While increasing voltage,a deviation from normal distribution may be observed that reveals other forms of discharge.     

高压交联聚乙烯电缆局部放电脉冲的时频特性识别方法

高压电力电缆局部放电（PD）测量中,进行绝缘诊断和状态评估的一个重要方面是局部放电信号（PDs）的识别和放电源分离。传统的基于局部放电幅值大小检测的相位统计分析,不足以实现有效的诊断、风险评估和基于状态的维护。为此,从理论上研究了频率（即等效带宽∫eq）一时间（即等效时间长度teq）分离技术,通过∫eq-teq。平面的簇脉冲来识别局部放电脉冲,并求解出局部放电脉冲信号在∫eq-teq。平面形成紧凑的簇所需要的相似属性参数。Xi。PE绝缘样片缺陷实验将气隙放电、沿面放电和电晕放电不同类型脉冲映射到∫eq-teq。平面;XI。PE电缆缺陷实验将不同位置的相同缺陷放电脉冲映射到∫eq-teq平面。结果表明,不同类型的缺陷产生的PD脉冲信号能有效形成自己的簇,电缆不同位置的缺陷产生的PD信号也能形成不同的簇。可见,∫eq-teq识别技术可为高压XI。PE电缆的缺陷类型及放电源分离提供判断依据。     

基于模糊聚类分析的XLPE电缆局部放电脉冲分离技术

高频诊断技术是检测高压交联电缆局部放电的重要方法之一。通过分析高频诊断技术的基本原理,可知传统的高频诊断技术存在无法准确区分局部放电的类型且抗噪声能力较弱的缺陷。笔者在此基础上提出基于模糊聚类分析的局部放电脉冲分离技术。同时从理论分析、实验室验证及现场测试几个方面进行讨论,并通过对测试数据的分析验证了该方法的有效性。     

XLPE电缆中局部放电脉冲传播特性的实验研究

对模拟局部放电的窄脉冲和陡前沿脉冲沿电缆的传播特性进行了实验研究。在两段不同长度的电缆首端分别注入窄脉冲和陡前沿脉冲 ,同时记录首末端波形 ;分析了不同频率下脉冲在电缆中的传播和衰减情况 ,并提出了电缆局放检测用传感器频率的选择原则。     

用小波变换提取高压变压器局部放电脉冲的研究

研究用小波变换提取高压变压器局部放电脉冲。针对载波通讯等缓变干扰，提出了三种基于小波变换的放电脉冲提取方法：二次小波变换法，小波反变换法和小波包变换法，并用仿真实验验证了三种提取方法的有效性，还给出了衡量提取方法有效性的几个概念。     

基于EWT的高压电缆局部放电信号降噪研究

在测量高压电缆的局放信号时会混入以周期性窄带干扰和随机白噪声为主的噪声成分。为抑制噪声成分对局放信号测量精确度的影响,提出一种基于经验小波变换(Empirical Wavelet Transform, EWT )的高压电缆局放信号降噪方法。利用自适应经验小波变换对含噪信号进行分解,通过计算模态分量的峭度值,实现对脉冲信号的定位,将筛选出的有效特征分量进行重构。最后利用改进阈值函数去除重构信号中的冗余噪声,实现对多噪声的有效抑制。经仿真对比及现场试验测试,该方法能有效抑制窄带干扰和白噪声,较大程度地保留高压电缆局放中的有效信息,且在不同噪声环境下的降噪表现较为稳定。     

长段电缆中局部放电脉冲信号的传输特性及耦合研究

局部放电测量广泛应用于各种电力设备的绝缘状况诊断中,对于XLPE电缆,局部放电可以检测到各种绝缘缺陷,例如电缆加工、运行以及安装过程中的人为缺陷,以及绝缘层中的气隙和电树枝老化。然而,当局部放电脉冲在电缆中传播时,由于衰减的原因,脉冲波形发生了变化。因此,对于电缆局部放电测量,了解局部放电脉冲在电缆中传播时的变化规律是非常关键的,因此本文针对电缆局部放电脉冲传播时,脉冲波形的变化进行了深入分析,并且讨论的了不同耦合带宽对信号检测的影响,得出：当电缆发生局部放电时,脉冲信号幅值随着传播距离的增加迅速衰减,但脉冲视在放电量衰减幅度相对较小;同时,宽带耦合具有较高的灵敏度,但是其电荷校准曲线误差较大,并且会导致信噪比降低,缺陷检出度下降;窄带耦合虽然能够获得较为准确地电荷校准曲线,却会导致脉冲波形发生叠加,影响故障点定位;所以,在实际应用中,需要根据实际需求,确定检测带宽。     

基于改进CFSFDP算法的变频谐振下电缆局部放电脉冲分离方法

变频串联谐振耐压是电力电缆交接试验中最常用的试验方法之一,但其无法检出潜伏性缺陷,而局部放电(partial discharge, PD)测试作为一种检测潜伏缺陷有效手段在变频串联谐振条件下又面临强干扰问题。为此提出了一种变频串联谐振下的电缆局部放电脉冲分离方法。该方法首先基于二阶包络线进行脉冲提取,并采取阈值策略剔除部分干扰;然后对脉冲频域及时域波形特征量进行提取,并利用基于改进的密度峰值快速搜索与聚类算法(clustering by fast search and find of density peaks,CFSFDP)对其进行自适应聚类及离散噪声剔除,从而实现局放脉冲与干扰信号的分离;最后将聚类结果返回至时域单波及局放相位分布(phase resolved partial discharge, PRPD)谱图,进一步判别局放信号簇。实验室测试结果表明,该方法可在变频电源强干扰下实现局放信号的分离与检出,为实现电力电缆谐振耐压与局放同步测试提供了一种可行的解决思路。     

基于脉冲电流法的高压电缆局部放电信号图像识别浅析

基于脉冲电流法的高压电缆局部放电检测技术是对电缆运行状态的有效检测手段。本文对该技术的主流图像识别原理进行分析,针对应用难点,通过建立模拟试验平台,对局放脉冲波形、相位图谱的特征进行统计分析,指出波形、图谱间的图形、时长、周期、相位间的相互关联。     

超声-光法在高压电器设备局部放电检测中的应用

超声波法在检测高压电器设备局部放电时存在一些弊端,为了消除或尽量避免这些问题,笔者阐述了光纤传感器的原理及其用于高压电器设备绝缘监测的依据,介绍了基于Fabry-perot、Mach-zehnder和Michelson 3种干涉原理的光纤传感器及其在高压电器设备局部放电超声-光检测中的试验研究和实际应用,最后提出了高压电器设备局部放电超声-光检测法研究目前存在的问题及发展方向。试验和实际运用研究表明,利用光纤技术实现的超声-光检测和定位局部放电实现高压电器设备绝缘监测是完全可行的。     

Reduction Method of Fluctuation in Partial Discharge Inception Voltage for Inverter‐Fed Rectangular Wire Motors

We investigated the decisive factors that affect partial discharge inception voltage (PDIV) fluctuation between the coil wires under a sinusoidal voltage by using a rectangular wire motor. As a result, we found that PDIV under low humidity fluctuates by the surface charge, and PDIV under high humidity varies transitionally with the surface conductivity activated by predischarge. From these analyses, we proposed the measurement method of PDIV with a low fluctuation and transition for the rectangular wire motors, which will be optimized by environmental humidity, predischarge condition, and measuring frequency.     

高压互感器局部放电原因分析

局部放电水平是高压互感器的一项重要性能指标。局部放电量过高,会危及电气设备的使用寿命,造成安全隐患。因此,必须分析局部放电故障的原因以防止故障发生。在局部放电产生的诸多因素中,由合格的绝缘材料加工而成的零配件导致的局部放电超标这类问题的真正原因在排查过程中是较难被发现且又极易被忽视的。笔者通过举例详细介绍了局部放电故障的分析及排查方法。     

高压开关柜局部放电检测机器人的开发与应用

目前开关柜局部放电检测只能依靠人工操作,存在工作量大、检测效率低、检测质量差等问题。为了解决上述问题,设计开发了一种可用于开关柜局部放电检测的机器人,该机器人以变电站巡检机器人为基础,安装了5个自由度的轻型机械臂,采用双目立体视觉技术实现检测位置的定位,可以携带多种传感器自主实现高压开关柜的局部放电检测。该机器人在济南美里湖变电站进行了试点应用,各项功能均达到了预期目标,具有工程实践意义。     

三维定位方法在变电站局部放电检测中的应用

针对当前变电站局部放电定位系统仅能实现准确的局部放电(PD)二维定位,开展了三维定位方法在变电站PD检测中的应用研究。文中采用定向天线的PD多方位检测定位方法,采取在多个检测点旋转两支特高频定向天线的检测模式,利用不同旋转角度下局放源到达两支天线的不同时延求解定位方程组实现PD三维定位。为实现该方法的现场应用设计了一套局部放电三维定位系统,系统通过各硬件进行角度、时延、定位坐标等参数的采集并传输至上位机,然后在基于LabVIEW平台开发的上位机软件中进行PD源三维坐标计算、显示并保存计算结果。最后,通过试验验证了该系统的有效性,试验结果表明,该系统的PD三维定位偏差不超过0. 4米,远优于二维定位精度。     

水轮发电机局部放电在线监测中的脉冲识别方法

在水轮发电机局部放电在线监测中,脉冲识别是关键技术之一。在对现场信号进行离散谱干扰抑制及单脉冲边沿确定等预处理的基础上,为实现脉冲识别,采用了基于自适应聚类及三维谱图与基于时频联合特征提取的两种脉冲识别方法。根据实际应用的经验,改进了自适应聚类算法。提取脉冲的等效时间宽度、等效振荡速度作为时域特征,利用小波变换计算脉冲的频域特征,并将二维图形的统计参数应用于脉冲识别。在介绍两种方法基本原理的基础上对其进行比较,结果表明,基于时频域联合特征提取的脉冲识别方法为现场应用的最佳方案,它保证了局部放电脉冲的有效识别,同时为实现水轮发电机的其它电磁冲击监测提供了一种较好的解决方法。     

Single-end Partial Discharge Location in Power Cables Based on Phase Difference Method

This paper describes the application of phase difference method for locating partial discharge （PD） in power cables from single-end measurement. The phase difference between the direct and reflected wa...     

110kV高压电缆的局部放电在线监测

为了及时、准确地掌握电缆绝缘故障情况,有必要对电缆线路进行在线监测.介绍了超高频局部放电在线监测系统的信号采集装置、测量原理及数据传输原理.通过运用该系统对110 kV五凌七线电缆进行局部放电在线监测,准确地找出了电缆绝缘缺陷,检测效果较好.     

基于时延序列特征的多局放源信号分离方法

现有多局部放电(PD)源信号分离方法多采用PD UHF信号的时频差异作为特征参数进行多源信号分离,但在信噪比较低时分离准确率低。为此,文中提出了基于时延序列分布特征的多PD源信号分离方法,采用两支定向天线组成的旋转检测平台分析出时延序列与天线阵列旋转角度满足余弦函数关系,以此对应关系为特征值进行多PD源信号分离。基于时域有限差分算法仿真了3个模拟PD源在不同信噪比时的分离准确率,与现有多源分离方法进行对比,当信噪比为5 d B时,分离准确率从71%提升至95%。在220 k V试验变电站内试验,结果表明多个PD源被准确地分离和定位,验证了该分离方法的有效性。