变电站电晕放电现象浅析

电力系统中的高压及超高压输电线路导线上发生电晕,会引起电晕功率损失、无线电干扰、电视干扰以及噪声干扰。对于高电压电气设备,发生电晕放电会逐渐破坏设备绝缘性能。电晕放电的空间电荷在一定条件下又有提高间隙击穿强度的作用。当线路出现雷电或操作过电压时,因电晕损失而能削弱过电压幅值。本文主要对电晕放电现象的原理及其形成机制进行分析和说明,并对如何有效地防止电晕放电的产生提出了自己的见解。     

紫外成像技术在变电站带电检测中的应用

正变电站的高压设备在大气环境下运行较长时间后会出现一些结构性缺陷,或随着表面污秽的增加和环境湿度的影响绝缘性能下降,从而产生电晕或表面局部放电。电晕属于高压脉冲放电,会使空气发生化学反应,产生臭氧及氧化氮等物质,引起电气设备绝缘性能下降,进而造成设备事故。因此,及时、准确地检测出电晕放电等级对保证电网的安全运行至关重要。目前,电力设备一般通过红外成像仪、超声电     

SF6放电的发射光谱特性分析与放电识别

该文通过实验模拟六氟化硫(SF6)气体绝缘电气设备的三种常见放电缺陷(电晕放电、火花放电以及沿面放电),并采用光谱仪检测上述放电缺陷下的200～1037nm波段范围内的发射光谱.结果表明,电晕放电的发射光谱主要由带状光谱(OH自由基谱带,SF6和SFx分子谱带)和微弱的F原子线状谱组成;火花放电的发射光谱在电晕放电的基...     

紫外放电检测及其应用

<正>随着电网电压等级的提升,输变电设备的电晕放电问题日益突出~([1-2])。高压设备在正常运行过程中,表面电晕放电能量较弱,电磁干扰水平低;但由于设备质量问题(如表面毛刺)、运行环境恶劣(如污秽、覆冰)及安装问题(如接触不到位),会使电场集中而发生电晕放电~([3-4])。电晕放电严重时,会产生高频脉冲电流,对无线电造成干扰;发出噪声,对环境造成影响;产生能量损耗,对放电部位进行烧灼,危害电气设备的     

基于隧穿磁阻效应的多点电晕放电磁场传感及定位

电晕放电的检测及定位对于电网设备的稳定运行至关重要。为此针对多个点对板形式的电晕放电进行了磁场传感测量及定位研究,基于隧穿磁阻传感器设计并制作了双轴磁场传感测量装置,通过传感测量装置对电晕放电脉冲电流产生磁场的响应,实现对电晕电流及其磁场的测量。应用电晕电流的定位算法,得到多个点对板的电晕放电点位置,定位计算误差稳定在10%左右,表明了测量方法及定位算法的可行性。该测量方法及算法考虑了电晕电流的特点,合理利用了隧穿磁阻传感器的测量优势,为电气设备的电晕放电检测提供了新的思路及可靠手段。     

基于水平集模型的电气设备紫外图像放电区域分割

电气设备电晕放电时产生紫外光,紫外成像检测技术通过检测紫外光的方法检测电气设备外绝缘状况,是发现电气设备电晕放电故障隐患的重要手段。图像处理在紫外成像检测技术中有非常重要的作用。基于简化的Mumford-Shah水平集(Level Set)图像分割模型,提出一种新的紫外图像放电区域分割方法,采用该方法对采集到的紫外图像进行图像分割处理,得到了电晕放电区域边界曲线和放电面积,有利于进一步的模式识别。为检验该方法的抗扰性,进行了多次的实验,结果表明该方法可以在不进行滤波预处理的情况下,有效地抑制泊松噪声和高斯噪声引起的干扰。针对现场采集的含有较多噪声的紫外图像,提出改变模型权重的措施,进一步提高了放电区域分割的准确度。该电气设备放电区域分割方法对于不同类型、不同背景的紫外图像具有良好的适应性。     

基于日全盲紫外成像技术的局部电晕放电检测研究

日盲紫外成像技术作为新兴的电气设备缺陷检测技术,具有简单高效、安全方便且不影响设备运行等诸多优点。利用日全盲电晕监测仪,研究了针-板模型、棒-板模型和绝缘子污秽等不同缺陷模型的局部电晕放电现象,定量分析了紫外光子数、放电量与距离以及增益的关系。结果表明,电晕放电的光学特性参数与电晕放电量具有明显的对应关系,紫外成像仪可以有效地发现、定位及评估不同缺陷模型产生的微弱电晕放电,对于日盲紫外成像技术在电力设备缺陷检测中的应用具有突出的指导意义。     

基于直流电晕放电和催化剂反电晕的等离子体发生法

为实现等离子体和催化材料的紧密结合,构建了电晕放电极、辅助电极、催化材料和接地极组成的反电晕放电体系。采用伏安特性、图像分析、发射光谱和粒子成像测速技术研究反电晕放电过程和等离子体特性。结果表明:基于直流电晕放电,在颗粒层或蜂窝表面和孔道中发生二次放电,产生了反电晕等离子体;发生反电晕时,电流显著增大,在相同电压条件下,反电晕电流是典型的电晕放电电流的2倍以上;反电晕放电区域主要是N2的第二正系激发态物质,波长为337.13 nm和357.69 nm的发射光谱强度较大;反电晕改变了放电区域的流场,产生的离子风速度超过1.0 m/s;辅助网电极限制了蜂窝表面和孔道的流光向火花放电发展,实现稳定的反电晕放电。     

椭球电极负电晕放电的数值仿真研究

电晕放电的研究对深入理解高压电气设备内部各种缺陷的电晕放电机理有着重要的意义。耦合流体动力学方程和泊松方程,建立了椭球电极的负电晕放电模型,应用有限元方法分析了放电电流脉冲和正离子数密度分布,首次通过数值仿真分析了椭球电极环模式放电。研究了不同施加电压及电极形状对椭球电极负电晕放电的影响机理。结果表明,施加的电压、电极形状对椭球电极负电晕放电电流脉冲数、脉冲波形特性及放电脉冲模式等有很大的影响。     

紫外成像技术在高压开关设备交流耐压试验中的应用

紫外成像技术利用紫外光成像仪接收放电产生的紫外线信号,达到确定电晕位置和强度的目的,并反映电气设备表面电晕放电状态。本文应用紫外成像技术,在±800kV哈密南换流站开关设备现场交流耐压试验中,对恶劣环境下影响试验的强电晕放电进行准确定位和有效评估,弥补了人工目视检查的不足,实现了耐压试验的全过程可控。     

紫外检测技术在电力系统中的应用及展望

紫外检测作为高压电气设备电晕放电的一种在线检测技术,目前已在我国得到了越来越多的应用和推广。本文分析了不同类型的紫外检测技术原理及研究现状,在实验室条件下开展了不同类型紫外成像仪的对比研究;在高压电气设备电晕放电现场检测实例的基础上,提出了针对不同电晕放电类型的处理建议;同时,指出了该技术应用于现场检测时存在的问题及展望,对其今后的应用与发展具有实际的指导意义。     

电晕放电中光谱特性的分析及实验程序设计

为了解电晕放电中光的光谱特性和通过光辐射光谱的测量分析电晕放电的规律,介绍了利用光栅单色仪、锁相放大器等设备检测交流电晕放电光谱特性的实现方法和软件设计并分析了光谱特性。所测光谱范围190.0～900.0nm,光谱峰值波长集中在200.0～400.0nm,主要有297.9、316.8、338.0、367.8、380.0nm等,属紫外光谱,分析得出特征波长上光谱峰值的大小可作为判断电晕放电强度的参考量,工程上可利用200.0～320.0nm波段内紫外光避开日光紫外线对电晕放电紫外线的干扰。     

对一起电晕放电引起的35kV电缆故障的分析

<正>电晕是气体介质在不均匀电场中的局部自持放电,是最常见的一种气体放电形式。在曲率半径很大的尖端电极附近,由于局部电场强度超过气体的电离场强,使气体发生电离和激励,因而出现电晕放电。对于高电压电气设备,电晕放电会逐渐破坏设备绝缘性能,因此应避免发生电晕。某变电站的一条35 kV电缆先后发生了两次故     

直流单点电晕放电可听噪声时域特性实验研究

为了研究直流电晕放电产生的可听噪声时域特性,基于实验室搭建的电晕放电测试平台,获得了正负极性直流单点电晕放电产生的可听噪声的时域波形,并对放电产生的可听噪声的时域特性进行了分析。同时,基于该实验平台,也获得了可听噪声脉冲与电晕电流脉冲在时间上的关联特性。实验结果表明:直流电晕放电产生的可听噪声时域波形具有双极性脉冲性质,正极性电晕放电产生的噪声脉冲幅值和脉冲上升时间比负极性电晕放电产生的噪声的相应值大;在时域上可听噪声脉冲与电晕电流脉冲具有一一对应关系。结合实验结果与正负极性电晕放电通道的发展过程,定性地解释了正负极性电晕放电噪声特性的差异及电晕放电噪声与电晕电流在时间上存在一一对应的原因。     

硅橡胶穿墙套管局部放电试验研究

通过技术手段对硅橡胶穿墙套管所有产生的外部放电特性进行试验分析,并自主设计、研发硅橡胶穿墙套管局部放电试验成套均压装置,大大减少金属悬浮放电、电晕放电、电磁波、噪音等干扰,使整个局部放电测量背景控制在2 pC以下,提高了高压电气设备安全性,为硅橡胶穿墙套管局部放电试验提供一定参考。     

聚酰亚胺薄膜在电晕放电下击穿特点分析

为探讨电晕放电引起聚酰亚胺(PI)薄膜绝缘老化的原因,利用扫描电镜(SEM)分别研究了纯PI薄膜和PI/Al_2O_3复合薄膜在电晕放电下老化击穿的特点,并通过重复电晕老化击穿实验统计了薄膜击穿位置出现的规律。结果表明:电晕老化击穿后纯PI薄膜和PI/Al_2O_3复合薄膜均形成了直径约为20μm的圆形击穿孔,统计击穿孔的位置发现大多数击穿位置集中在特定的圆心区和边缘区,只有少数击穿发生在电晕破坏环上,说明电晕放电对薄膜的破坏并不是引起薄膜最终老化击穿的主要原因,电晕放电产生大量的热量在薄膜上积累引发的热击穿导致薄膜最终发生了热老化击穿。     

雾水电导率对交流输电线路电晕放电量的影响

目前有关雾水电导率对导线电晕放电量的研究还很少,为了进一步了解导线电晕特性,利用紫外成像仪、局部放电检测仪、超声波雾发生装置和示波器,在电晕笼中进行了试验,通过脉冲电流法来研究不同电场强度、雾水电导率和导线表面粗糙程度对导线电晕放电量的影响,并揭示了它们对电晕放电特性的影响。研究结果表明：当导线表面饱和受潮出现水滴附着时,雾水电导率会对导线的电晕放电量产生很大的影响;在同等电场强度下,导线的电晕放电量随着雾水电导率的增加而增大;电晕放电量随着电场强度的增大而增加,但在电场强度增大到一定值后,放电量将趋于饱和;放电量与导线表面的粗糙度密切相关,导线表面越粗糙,导线的电晕放电量就越大。根据研究结果,建议在研究雾天导线电晕放电量时考虑雾水电导率的影响。     

SF_6气体绝缘电气设备局部放电超声波检测与应用

针对SF6气体绝缘类的电气设备常见的局部放电故障类型进行了总结和归类,提出使用超声波法进行此类设备的故障检测与诊断,同时阐述了使用超声波法进行电气设备故障诊断的检测原理,给出了对此类设备典型的放电故障的超声波法检测的图谱;同时给出了使用超声波法对SF6气体绝缘类电气设备的故障检测的应用实例。结果表明:使用超声波法检测SF6气体绝缘类电气设备,能够较灵敏地检测出电晕放电、悬浮放电及自由金属颗粒等缺陷,此方法在电气设备出厂试验、交接试验及带电检测方面具有广泛的使用价值和应用前景。     

变电检修中SF6防毒面具的规范使用

SF6气体具有优异的绝缘和灭弧性能，广泛应用于高压设备中。纯净的SF6气体是无色、无味、无毒的。但是，SF6在电气设备中经电晕、火花及电弧放电作用，会产生多种有毒、腐蚀性气体及固体分解产物。     

基于紫外成像技术的极不均匀电场电晕放电

为监测电气设备外绝缘缺陷、灵敏观察和准确定位电晕放电,以紫外光谱特征量为量化电晕放电强度的表征参数,以相同工频电压等级下的放电水平和电晕脉冲电流峰值作为量化比较参数,在基本相同的大气条件下,利用紫外成像技术试验研究了极不均匀电场工频电压下电晕放电。结果表明,电晕放电强度量化表征参数与量化比较参数之间的对应关系很好;表征参数可反映电晕放电的几个阶段;结合紫外成像反映的放电形态,可分辨电晕放电过程的各阶段,且紫外光谱特征量在电晕放电过程各阶段的分布具有一定的统计规律。最后提出选取流注放电阶段的紫外光谱特征量交集作为空气间隙击穿的注意范围判据。