基于小波变换的电力变压器局部放电在线监测方法

常规的放电信号在线监测方法以局部放电信号识别为主,并未对产生的信号噪声进行处理,导致监测过程中的信号能量增加,因此设计了基于小波变换的电力变压器局部放电在线监测方法。该方法提取电力变压器在线监测的局部放电信号特征,充分识别局部放电信号;利用小波变换技术,去除电力变压器局部放电信号噪声,使局部放电信号更加清晰,避免了信号失真的情况;构建局部放电在线监测平台,实时监测局部放电信号的变化情况,从而实现局部放电的有效监测。采用对比实验的方式,验证了该监测方法的信号能量更低、在线监测效果更佳,能应用于实际生活中。     

基于小波变换和HOG特征的变压器局部放电类型识别方法

不同类型的电力变压器局部放电对变压器绝缘造成的破坏程度不同,正确识别变压器局放类型对于评价变压器的绝缘状况至关重要.提出一种基于小波变换和梯度直方图(HOG)特征的变压器局放模式识别方法,首先根据变压器绝缘缺陷结构特点,设计制作了3种典型的局放缺陷模型,在实验室搭建测试平台并采用脉冲电流法获取变压器局放数据;其次对局放信号进行小波时频变换,获取局放信号的时频谱图并对该时频谱图进行灰度化和归一化处理;最后利用HOG算法提取局放时频谱图上的特征参量并送入分类器,实现变压器不同类型局部放电的模式识别.识别结果表明,该方法的平均识别准确率高达98％,能够有效识别变压器放电类型.     

一种基于相关系数的EEMD局部放电去噪方法

电力设备绝缘裂化常常伴随着局部放电,如何提高电力变压器局部放电的检测精度对于研究其绝缘状态具有重要意义。集合经验模态分解法(ensemble empirical mode decomposition,EEMD)在局部放电的去噪过程中得到良好的应用,然而对于如何准确的选取EEMD分解过程中的固有模式函数(intrinsic modefunctions,IMFs),还原局部放电真实信号是关键。针对这一问题,文中提出一种基于相关系数的EEMD电力变压器局部放电去噪方法。该方法基于两路同时采集的局部放电信号,根据异常检测计算分别将它们的局部放电信号和背景信号相分离;通过相关系数的阈值比较从局部放电IMF分量中滤除背景噪声分量,同时滤除由于EEMD计算过程所引入的IMF噪声分量。试验表明,该方法能实现较好的去噪效果,从而为电力变压器局部放电的后续分析以及局部放电的模式识别提供精确的放电信号。     

基于分形理论的XLPE电缆局部放电在线检测

采用高频宽带电磁耦合法检测了XLPE绝缘电力电缆的局部放电信号 ,用基于分形学分数维数和自相似原理识别、处理局部放电信号的数字分析系统来有效提取局部放电信号特征值 ,抑制或剔除噪声信号干扰。还提出了XLPE绝缘电力电缆局部放电在线监测、巡测的基本方法。     

时频匹配滤波法用于变压器局部放电模式识别的实验研究

局部放电模式识别对于电力变压器绝缘状况诊断具有重要意义。分析了典型变压器局部放电缺陷,建立4种放电模型,采用小波变换获取了超高频局放脉冲的三维时频谱图,该三维谱图综合反映了局放信号的3个基本特征:时间分量、频率分量和放电能量的分布。根据时频谱构造了4种局放模型的三维匹配滤波器,待测局放信号与同类型滤波器相匹配。结果表明,该方法可以有效提取出局部放电信号的主要特征和趋势。     

空间电容耦合法测量局部放电信号的波形及能量分布特性分析北大核心CSCD

文中基于空间电容耦合法制作了非接触式局部放电传感器,并利用4种典型的绝缘油纸缺陷模型,搭建了局部放电实验平台,探究了所制作的传感器与传统脉冲电流法测量到的局部放电时域波形和频域能量分布特性。实验结果表明:利用空间电容耦合法可有效获取绝缘油纸缺陷模型的局部放电信号。传统脉冲电流法测量频带较低,4种缺陷模型中,仅可有效分辨出含强垂直分量的沿面针板放电信号,其他3种缺陷模型放电信号的时域波形和频域能量分布特性较为接近,无法有效分辨。而文中制作的局放传感器测量频带可达数百兆赫兹,测得的信号高频信息量含量较为丰富,利用信号的时域波形或频域能量分布特性均可实现对不同缺陷模型放电的识别,为利用空间电容耦合方法测量电力变压器局部放电及进行放电模式识别提供了研究基础。     

采用UHF测量方法对电力变压器进行现场局部放电探测和定位

对高电压电力变压器的绝缘情况作出可靠的判断是安全和节省成本运行的基本条件.介绍一种重要的现场有条件测定方法(局部放电测量).为了将UHF PD信号从电力变压器的油箱内分离出去,可将敏感的UHF传感器应用在放油阀上.通过对带电磁UHF的电力变压器的局部放电和声学方法的比较调查发现:与声信号比较,对UHF信号具有更低的衰减作用.文中给出的若干现场/在线测量以及实验室实验显示非传统的局部放电测量方法对于现场出现的噪声具有优越性和抗扰性.     

电晕放电信号小波分析的综述

研究电晕放电信号可以为大型电力变压器的局部放电在线监测和实现有效的气体绝缘系统(GIS)放电性故障监测提供重要的理论依据,而电晕放电信号是一种突变信号,必须选择合适的方法来对其进行研究。本文综述了国内外学者以小波变换为基础对电晕放电信号分析的方法,从中得出基于小波变换对电晕放电信号分析的几种方法。     

阶梯电压下变压器匝间绝缘局部放电试验研究

对于变压器绕组而言,轻微匝间放电的发展可能会造成匝间短路甚至更严重的后果。因此,对变压器绕组匝间局部放电的发展进行深入研究具有重要意义。在实验室内构建了变压器匝间绝缘局部放电试验平台,参照500 k V电力变压器线圈绝缘处理工艺要求,设计并制作了匝间绝缘局部放电试验模型线圈,采用逐级升压法对模型线圈施加试验电压,利用数字式局部放电检测仪进行局部放电信号采集,在室温下对变压器匝间绝缘局部放电特征量和二维图谱信息进行了系统的研究。得出了不同加压持续时间下脉冲最大幅值、脉冲平均幅值、脉冲重复频率和脉冲功率的变化特征以及二维图谱的相位分布信息。     

局部放电超声特性实验研究

文中由实验系统地论述了电力变压器内绝缘局放的电、声特性。如声发射强度,声频谱,声速与温度、杂质的关系,等值声速,层介质声衰减及透射等。研究表明,电力变压器内绝缘局放故障,采用超声波定位法是行之有效的。本文论述的结论可供研制定位系统参考。     

500 kV增城变电站变压器局部放电的声发射检测

介绍了运用声发射(AE)检测技术进行变压器局部放电(PD)检测的工作原理和基本方法,以及美国物理声学公司(PAC)声发射检测系统的特点。以增城变电站2台大型变压器的局部放电声发射检测试验为实例,介绍了变压器局部放电声发射检测的试验步骤和试验方法,并分析了试验数据,检测结果表明,AE检测结果与油色谱分析及常规高压PD试验的结果基本吻合,且能够对PD源进行区域定位和三维定位,声发射检测系统可有效应用于大型变压器PD的实时在线带电检测。     

脉冲电流法测量变压器局部放电的频带选择

为研究变压器局部放电测量的频带问题,通过模拟试验测量了放电信号。信号功率谱密度的分析表明, 典型窄脉冲放电信号能量主要集中在≤10MHz。测量系统带宽对放电信号幅值影响的研究表明,带宽≥12MHz后对信号幅值无明显改善,带宽可根据需要选为8～20MHz。     

变压器特高频、超声波侵入式PD联合检测技术

最新颁布的IEC TS 62478-2016《高电压技术-电磁和声学法测量局部放电》国际标准,指出了现有的外置式超声波法测量PD主要存在:设备外壳对声波的衰减和不同介质声阻抗引起的传输多路径问题。笔者基于变压器放油阀结构,将特高频(UHF)天线和压电陶瓷声发射(AE)传感器进行一体化设计,再考虑电磁波和超声波信号耦合、防变压器油渗漏两个主要问题的基础上,加工研制了能够同时耦合UHF、AE信号的侵入式PD复合传感器。110 kV变压器内置尖端放电下与外置式压电陶瓷AE传感器的对比试验表明:所设计的UHF、AE侵入式PD复合传感器能够有效探测到油中微弱放电产生的具有特定时间差Δt的电磁波和超声波信号,这为变压器PD检测提供了一种全新的"声-电"即UHF、AE联合检测技术。     

油中局部放电UHF频带选取及干扰的抑制

为消除变压器局部放电对现场测量的干扰,在对绝缘油中局部放电特高频信号频谱特征研究基础上,给出了特高频法测量绝缘油中局部放电的频率范围;为满足实际测量要求。采用包络检波方法对放大后的特高频信号进行降频处理;同时,提出了高频与特高频联合测量方法,用来消除现场局放测量中的干扰。对现场测量数据的处理结果表明,所提出的方法可很好抑制干扰信号。     

基于穿心特高频传感的开关柜局部放电检测有效性试验

由于开关柜密封性好,以往常用的暂态地电压和超声波局部放电检测技术的有效性和灵敏度受到很大影响。本文提出一种新的局部放电检测技术,通过在带电显示装置信号线上加装特高频电流互感器(ultra-high frequency current transformer,UHFCT),耦合开关柜电气回路中的暂态电流信号,实现开关柜局部放电检测。在实验室搭建了基于开关柜带电显示装置的试验平台,设置了典型局部放电缺陷,采用UHFCT、高频电流互感器(high frequency current transformer,HFCT)、脉冲电流检测阻抗、特高频传感器(ultra-high frequency sensor,UHFS)等多种手段同时进行局部放电检测。对比发现,UHFCT检测效果优于HFCT和UHFS,其有效性和灵敏度得到充分验证。在开关柜中进行试点应用,UHFCT监测到典型局部放电信号。     

Acousto-optical PD detection for transformers

Partial discharge (PD) is one of the factors that could lead to failure of power transformers, leading to power outage and expensive repairs. The acoustic wave induced by PD can be measured and used for monitoring, diagnosing, and locating potential failures in the transformers. Fiber optic sensors have been shown to be attractive devices for PD detection because of a number of inherent advantages including small size, high sensitivity, electrical nonconductivity, and immunity to electromagnetic interference. A fiber optic sensor based on a Fabry-Perot interferometry is constructed by a simple micromachining process compatible with microelectromechanical system technology. The sensors are used in a transformer to measure PD acoustic waves. The experimental results show the sensor not only has an inherent high signal to noise capability, but is able to accurately localize the PD sources inside the transformer.     

变压器局部放电超高频信号的外部检测

电力变压器局部放电超高频检测法中一般将传感器安装于箱体内部,这对已投入运行的变压器来说是有潜在危害的。为此,先分析了变压器箱体对局部放电超高频电磁波传播的影响,探讨了接收天线外部检测超高频信号的可行性,再实验研究了局放超高频电磁波的外传播特性。结果表明,超高频电磁波可以透过变压器箱体夹缝衍射出来,外部检测到的超高频信号强度随着变压器箱体缝宽增大而增大;变压器套管附近安装接收天线也能检测到超高频信号。     

变压器局部放电在线检测的现状及发展

对变压器局部放电在线检测方面的研究进行了阐述和分析,根据几种不同的局部放电检测方法,从数据的采集、干扰的产生及抑制、局放的定位和局放信号分析等几个方面进行了总结和评价。指出传统的局部放电检测测量频率低、信息量少、易受外界干扰,而超高频测量技术也存在频带窄、检测范围有可能不包含放电特征峰等缺点,超宽频带局部放电检测技术具有测量频率高、频带宽、信息量大等优点,可以较全面地研究局部放电的本质特征,从而揭示了变压器局放在线检测的发展前景和当前的研究重点。     

特高频和超声波局部放电综合检测技术的应用

应用超声波法和超高频法综合检测技术,对GIS、开关柜及部分异常设备进行检测。发现GIS及开关柜等多起设备隐患,并采取相应措施进行了处理,确保了电网的安全运行。超声波法和超高频法均是现场局部放电的主要检测方法,超声波法对自由颗粒缺陷具有较高的灵敏度;超高频法对设备内部的金属尖端放电、接触不良放电、GIS盆式绝缘子上的自由金属颗粒和内部缺陷反映较灵敏,使用时可根据实际情况进行选择。