局部放电测量系统的脉冲响应研究

本文介绍了局部放电测量回路和检侧仪器脉冲响应试验的结果,指出脉冲响应试验是鉴别局部放电测量系统对不同放电脉冲波形响应的有效方法。     

基于LabVIEW的发电机定子绕组局部放电检测方法

对发电机定子绕组3种典型局部放电信号进行了研究,得到放电脉冲信号波形及频谱。设计了基于LabVIEW的发电机局部放电检测系统,针对局部放电信号特点,设计了数字滤波和脉冲时延鉴别等抗干扰技术,这是实现发电机定子绕组局部放电检测的关键环节。应用该方法可准确测量所述3种典型放电信号。     

直流和交流电压下典型缺陷模型局部放电波形比较分析

在直流电压和工频交流电压下分别测量了3种典型放电模型的局部放电波形,并对放电脉冲波形进行快速傅立叶变化处理得到频谱分析图。通过比较3种放电模型在两种电压条件下的放电波形,发现对于同种放电模型在两种电压条件下的放电脉冲波形均很相似,且放电能量频率分布范围相同。但在相同的电压条件下,3种放电模型的放电波形形状与频谱分析谱图存在区别,在相同的检测系统中,可以通过比较波形区分3种典型放电。     

局部放电脉冲波形特性分析

根据局部放电特性,设计了测量电阻和测试回路。经检验,表明该回路具有灵敏度高、测量准确、对脉冲波形畸变小等优点,可用于测量局部放电脉冲电流波形。采用此装置测量了空气中尖板电极电晕及火花放电、电机模型线棒中气隙放电、线棒端部表面电晕及滑闪放电和油中尖板电极放电的脉冲电流波形,并对各类放电脉冲的主要时间特征进行了归纳。     

直流下局部放电试验与测量系统设计

笔者组建了一套直流下局部放电试验与测量系统,由放电脉冲波形超宽带测量系统和超高频信号测量系统组成。设计了6种油纸绝缘局放模型以模拟换流变压器的典型缺陷。直流下试验结果表明:缺陷模型放电稳定,相同条件下放电重复性好;测量系统可以准确检测到放电脉冲波形和超高频信号。为研究直流下局部放电脉冲单个波形、脉冲序列以及超高频信号在线监测等提供了试验研究平台。     

内部气隙在低气压下局部放电的电脉冲频谱分析

有关低气压内部局放特性研究很少,本研究在排除了低气压下表面放电、电晕等干后,采用带频带谱测量技术,测量了低气压下内部放电脉冲信号的频谱。结果表明:内部局放电脉冲频谱是离散谱,包含大量高频分量,其幅值随频率增加而减少,随内部气压的降低或外施电压的增加.内部局放电脉冲信号中包含的高频分量增多,最高达100MHz以上。频谱分析易于分辨干扰信号等优点。     

发电机局部放电信号及传播特性

研究了水轮发电机定子绕组中典型的3种放电类型,并从500 MHz带宽示波器记录相应波形的幅值及上升时间区别不同的放电;对36 MW/10.5 kV水轮发电机的单根线棒和整机注人不同上升时间的模拟放电脉冲,得到了相应的波形及频谱。分析实验数据得到的放电脉冲在定子绕组中的某些传输衰减规律可为大型水轮发电机的局部放电在线监测提供依据。     

局部放电脉冲形波的自回归模型参数识别法

介绍了基于自回归 (Antoregression,简称 AR)模型理论对局部放电脉冲波形进行特征提取的方法。以 AR模型参数作为波形特征量 ,利用前馈神经网络对放电模式进行了识别比较 ,并分析了影响识别效果的各种因素。研究结果表明 ,以 AR模型系数作为特征向量进行局部放电模式识别是有成效的。在 AR模型的基础上结合波形的其它特征能进一步提高放电的识别率。     

高压开关柜局部放电传输及外部干扰特性研究

受开关柜工作现场外部电磁波干扰的影响,开关柜局部放电的检测精度将受到限制。为实现开关柜局部放电传输和外部干扰特性的区分,基于有限元分析软件(COMSOL)建立开关柜局部放电的仿真模型,并对开关柜内部放电和外部干扰的脉冲特性进行仿真分析,仿真分析表明:开关柜内部放电的波形呈现多次振荡,而外部干扰波形则几乎无振荡现象;为验证仿真分析的正确性,基于小波变换理论以内部空穴放电缺陷为例在试验室组建开关柜局部放电TEV检测系统,根据内部空穴内外部脉冲时频谱图分析结果可验证内部放电存在明显的振荡现象,而外部放电未出现明显振荡。文中的研究成果可作为区分内部放电脉冲和外部放电脉冲的依据之一。     

宽频带局部放电检测与分析辨识技术

为了减少现场局放测试中噪声及干扰的影响,介绍了宽带在线测量局部放电的方法。传统的IEC检测法和近年来的特高频检测法回避了干扰频带,也回避了放电脉冲的主要能量频带,难以记录完整脉冲波形,缺乏足够的信息来区分各种信号和噪声。而宽带测试方法频带较宽,可以记录整个局部放电脉冲波形,并在此基础上提取基于波形的特征信息,进而可将信号分离分类,比针对单一放电的识别效果好得多。为此以高压电缆上多种放电模式与和噪声混合信号为例,从中获取波形中足够的信息,进而将信号分离为不同的放电类型,如内部放电、背景噪声等,从而提高了识别的可能性与准确性。对现场局放测试与诊断而言,如果能够广泛运用该方法,将能提高现场排除噪声与干扰、诊断绝缘特性的准确性。     

油纸绝缘中局部放电的典型波形及其频谱特性

根据对变压器油纸绝缘内部常见缺陷的分析，进行了局部放电模型试验。通过考察不同类型放电的发展过程和电流脉冲的波形特征，发现油纸绝缘中产生的局部放电与空气中的放电过程表现出相似的发展规律。对应于不同的放电阶段，放电波形有较大差异，因而不同类型的放电脉冲具有不同的频谱特性。所得结果为深入研究绝缘介质中的局部放电的机理、放电脉冲在变压器绕组中的传播规律、局放检测系统的频率特性以及放电类型的波形识别提供了实验依据。     

局部放电信号在电力变压器绕组传播过程中的畸变

由于变压器是绕组类设备，变压器内部的局部放电信号将经绕组向两端传播至监测装置，从而导致作为故障诊断基础信息的放电脉冲信号发生一定程度的畸变，该文根据对脉冲信号在绕组中传播过程的实际测量结果，获得了绕组的基本冲击响应特性，利用典型模型放电的纳秒级快速变化波形测量结果，研究了不同情况（不同放电类型、不同放电部位以及不同的测量点）下放电脉冲信号在绕组中的传播规律，并提出了一种从实际测量波形中有效分析原始放电波形的方法，为实际的局部放电脉冲波形监测提供了试验依据。     

数字式局部放电测试仪

介绍了一种智能化局部放电测试仪。该仪器适用于电器设备的局部放电测量，能将局放脉冲波形和各种参数测量值显示在屏幕上，能观察一周期内任一放电脉冲的实际响应波形，并可在屏幕上显示分析Ｑ－Ｖ、Ｑ－Φ、Ｎ－Ｑ、Ｎ－Φ、函数谱图及任一脉冲波形的频谱（ＦＦＴ）图形，测到的波形可保留再现及分析，可用标准波形与测到的实际放电波形进行智能化比较判断。     

油纸绝缘局部放电脉冲参数统计分析与老化状态诊断技术

不同老化程度下油纸绝缘中的局部放电会由于材料特性的不同而表现出不同特征。鉴于此,在实验室搭建了抗干扰能力强的局部放电测量系统,制作了6种具有不同老化程度的纸板内部缺陷模型试品。通过对不同试品局部放电单个脉冲波形的测量,以期获得可表征油纸绝缘劣化程度的局部放电脉冲参数统计特征。研究发现:虽然油纸绝缘局部放电强度具有很大的随机性,但随着油纸绝缘老化程度的增加,局部放电脉冲的上升时间减小,而且半高宽降低,局部放电脉冲频率增加特别是脉冲上升时间与油纸绝缘老化关系明显;该现象可用于判断纸板的老化状态。研究结果为油纸绝缘老化状态的评估提供了一种新的判别方法。     

局部放电检测仪的频带和校正脉冲波形对测量结果的影响

本文主要论证了用脉冲电流法测量局部放电量时放大器的频带,校正脉冲的波形等因素对测量放电量大小的影响。指出校正脉冲要以试品两端出现的波形为准。校正脉冲的内阻直接影响Cx两端的波形和回路的时间常数。要满足IEC—270校正脉冲的前沿≤0.1μs,要同时限制校正脉冲的内阻和分度电容值。仪器频带宽度不同测得的响应值不同,频带愈宽,响应愈大,而且响应值随前沿的增大而下降愈快。在放电脉冲波形与校正脉冲波形不同时,仪器的频带愈宽,带来的误差愈大。同时,在测量校正脉冲时,将脉冲信号输入示波器的长接线会影响脉冲信号的前治和幅值。在接线长度小于壹米时,这种影响可以忽略。     

雷电冲击电压下局部放电检测方法有效性研究

为了研究冲击电压下局部放电现象,搭建了冲击电压发生装置。以油纸绝缘气隙模型为试验对象,通过超声波法、高频电流法和超高频法对雷电冲击电压波形下的局部放电信号进行测量,列出典型波形进行对比分析。试验结果表明,高频电流法能有效提取局部放电脉冲,为进一步研究冲击电压下局部放电特征和机理提供参考。     

基于LabView的局部放电故障类型诊断系统的设计

设计了局部放电故障类型的诊断系统,实现局部放电脉冲的在线测量和引发放电的缺陷类型的识别。详细论述了局部放电故障诊断系统的软、硬件体系设计方案。放电脉冲波形测量、谱图统计分析和基于BP神经网络的智能识别验证结果表明,局部放电故障诊断系统实现了放电信号的在线测量、分析和诊断,系统的软、硬件方案也切实可行。     

油中典型局部放电模型放电波形特征参数的提取

根据油中局部放电脉冲波形的特性,提出了一种用于抑制噪声的多分辨率分析和软阈值相结合的小波消噪算法;同时对提取的放电波形的特征参数进行了分析和处理。结果表明,软阈值消噪能较好地解决保留信号局部特征与抑制噪声之间的矛盾,特别适合于对单个局部放电脉冲波形的处理;不同的局部模型,其放电脉冲波形的特征参数有很大差异,提取每种放电的波形特征参数,就可以较好地进行放电类型的识别。     

XLPE高压电缆本体中局部放电信号的传输特性

局部放电信号在电缆中的传输特性对于放电水平的确定、局部放电定位及干扰区分有着重要的意义。以珠海拱澳线路110 k V电缆为研究对象,在不同长度的电缆上进行单一频率正弦信号的现场实测。运用均匀传输线理论计算得到单一频率正弦信号在该电缆中的单频衰减系数。通过Fourier变换计算高斯函数模拟的局部放电脉冲在电缆本体中的传输衰减特性,对脉冲的幅值、宽度、面积随传播距离变化规律进行了计算,并在不同长度的电缆上对局部放电校正脉冲的传输进行了实验验证。研究结果表明:单一频率高频正弦信号在电缆中的单频衰减系数与频率成正比,高斯函数模拟的局部放电脉冲在电缆本体中的传输服从指数函数与余补误差函数成积的规律,上升时间10 ns的高斯模拟脉冲幅值衰减到10%的传播距离为490 m;脉冲面积在一定范围内为放电量Q与电缆特性阻抗Z的乘积。     

油中局部放电脉冲波形的测量与特性分析

设计了具有较宽频率响应范围的紧凑型测试电路,结合高速数字示波器ＴＤＳ７５４Ｃ对油中的局部放电脉冲波形进行了测量。为了验证测试电路具有足够的频率响应范围,利用高速脉冲发生器产生的陡脉冲对检测阻抗进行了检验。结果表明测量系统可以满足要求,利用该系统对３种缺陷模型进行了测量,结果表明油中局部放电脉冲均有振荡成分存在,特别是对某些类型的局部放电,当放电比较剧烈时,会有放电脉冲群的出现,这种情况要求传统的测