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。     

直流滤波器电容器的直流局部放电测量

为了配合葛州坝换流站直流滤波器电容器的损坏事故分析,进行了电容器常温和高温状态,直流电压作用下的局部放电试验。在常温和高温状态下,分别用双臂式抗干扰回路,和微窗口电路,有效地抑制了外部干扰。测量结果表明,电容器在高温状态下的直流局部放电量较常温下没有显著增加。文中还对电容器直流局部放电测量时所应注意的问题进行了讨论。     

电气设备的直流局部放电测量

本文探讨了电气设备的直流局部放电测量方法,提出了几种测量系统。文中还给出了葛洲坝换流站部分设备的直流局部放电测量结果。     

直流局部放电检测技术综述

局部放电检测技术作为一种重要的绝缘性能评估手段,在交流电气设备的绝缘检测领域发挥了重要作用,而直流局部放电检测研究尚处于初级阶段。由于直流局部放电相比交流没有相角概念,交流下常用的局部放电分析手段无法直接套用于直流当中。综述了国内外直流局部放电检测的研究现状,介绍了直流局部放电的物理模型以及温度等因素对局部放电的影响机理,总结了目前国内外直流局部放电研究常用的分析方法,并对直流电缆局部放电测试的典型案例进行了分析。     

典型缺陷的直流局部放电波形测量与特性分析

为深入了解直流局部放电特性,在直流下分别测量了气隙、表面和电晕放电模型的局部放电,比较3种模型的放电脉冲波形和直流电压施加不同阶段的放电情况,并从放电机理角度分析了直流电压施加不同阶段局部放电特性的差异。结果表明,3种放电模型的直流局部放电能量分布频段多<10 MHz,放电脉冲波形与频谱分析图存在区别,可以此分辨3种放电类型。气隙放电模型在直流电压移除后,因空间电荷作用,绝缘介质中存在较强的内电场会引起较多的反极性放电;而表面放电模型与电晕放电模型在直流电压移除后无此现象。     

直流下电工设备局部放电检测技术的现状与发展

综述了直流下电工设备局部放电检测技术研究的现状,并对其发展趋势进行了展望。     

膜纸复合储能电容器的直流局部放电信号分析方法

检测系统提取直流局部放电(DCPD)信号后,须进一步处理,从而准确判断缺陷状况.描述直流局部放电信号的基本参数是放电量q及放电发生时刻t,通过对膜纸复合储能电容器进行直流局部放电检测,比较了含有不同人工缺陷的电容器的基于△t方法的二维统计分布图及指纹谱图;研究了不同寿命阶段储能电容器的q-n曲线.试验结果表明,基于△t方法的特征谱图能用于区分电容器缺陷类型;不同电容器在老化阶段的q-n曲线变化规律并不一致,说明该曲线难以表征电容器的老化进程.最后,提出采用△t方法来表征电容器绝缘的老化进程.     

直流局部放电干扰源研究

局部放电作为影响绝缘老化的主要原因之一,是评估电气设备绝缘性能,研究绝缘老化趋势的重要手段。为掌握直流下局部放电波形的特性,笔者结合直流换流阀试验,对悬浮电位、高压尖端放电、地尖端放电3种典型缺陷的直流局部放电典型干扰源进行模拟研究。在直流电压逐步升高的情况下,从放电脉冲的极性、放电脉冲的位置、放电脉冲的幅值、放电脉冲的根数4个方面对特征进行总结、归纳,为直流下缺陷类型的识别奠定了基础。     

直流高压设备的局部放电分析

分析了直流电压下设备的局部放电原理,论述了直流局部放电的特点,并提出了试验方法.     

直流滤波器电容器的直流局部放电测量

为了配合葛洲坝换流站直流滤波器电容器的损坏事故分析,进行了电容器在常温和高温下的直流局部收电试验。在常温状态下,采用脉冲极性鉴别原理,利用双臂式抗干扰回路;在高温状态下,利用微窗口电路,并采用多种抗干扰措施,有效地抑制了外部干扰。测量结果表明,电容器在高温下的直流局郎放电最较常温下并没有显著增加。还对电容器直流局郎放电测量时所应注意的问题进行了讨论。     

交流局部放电宽带检测与分析仪的研制

笔者系统地介绍了基于Measurement Studio软件平台研制的一种新型交流局部放电宽带检测与分析仪.其主要包括利用NI5112高速示波采集卡和前置信号处理单元实现的采样率为100 MS/s、模拟宽带为10 kHz～40 MHz的局部放电脉冲宽带检测技术,和基于脉冲波形时频特征的脉冲群实用快速分类技术以及基于PR...     

连续方波脉冲下局部放电信号测量与绝缘老化分析

研制了连续脉冲电压下局部放电信号的测量系统,并对连续脉冲电压下绝缘老化特征参量进行研究。通过不同铁心材料传感器的频率响应特性和实际测量PD信号对比,认为NiZn铁心更适合用于脉冲电压下的PD传感器。在此基础上,定义了方波脉冲电压下局部放电信号的相对时间,得到放电谱图。最后,对样本老化时间和统计参量的关系进行了分析,认为偏斜度的变化和老化时间存在一定联系,而匝间绝缘和对地绝缘的不对称度随老化时间的增加表现出不同的特征。     

基于局部放电统计参量的脉冲电压下绝缘老化分析

主要针对匝间和对地绝缘电磁线在脉冲电压下老化后的局部放电特征进行了研究.通过不同老化时间的局部放电相位相关分析,在高频脉冲电压下老化后放电次数相位分布出现明显的"放电丛"现象,并通过工频老化后的局部放电结果对此加以证实.通过两种不同电磁线老化特征对比,匝间绝缘和对地绝缘呈现不同的放电特征,匝间主要以内部气隙放电为主,而对地绝缘电磁线则以槽放电为主.此外,测量和分析了局部放电统计参量(如偏斜度、峭度、不对称度等)随老化时间的变化,结果表明平均放电量的偏斜度和老化时间有着一定联系.为更深入地研究脉冲电压下绝缘老化机理打下了坚实的基础.     

空间电荷对脉冲电压下局部放电影响

研究了空间电荷对双极性脉冲电压下局部放电行为的影响。通过等温松弛法测量了纳米和非纳米聚酰亚胺膜的陷阱能级和密度,表明纳米材料中大量界面区的存在导致其陷阱密度和电导率比非纳米材料大;此外,通过测量不同频率和上升时间下的局部放电参量(平均放电量和放电次数等)表明,频率的增加和上升时间的缩短导致PD放电活动增强,纳米材料的放电活动低于非纳米材料。通过不同材料的陷阱参数测量结果,分析了纳米和非纳米材料在脉冲电压下PD特征的不同,其PD特征受到材料陷阱参数的影响。     

周期性脉冲电压作用下绝缘局部放电的测量与分析

局部放电是导致变频电机绝缘失效的主要原因之一.逆变器输出的脉冲方波上升沿陡、频带宽,使局部放电测量更加困难.文中采用脉冲电流传感器有效地测量出脉冲方波下的局部放电,利用小波包方法提取局部放电信号,并根据其统计结果,探讨了脉冲方波幅值和频率对放电次数、最大放电量、平均放电量的影响,为研究绝缘材料在脉冲方波下的老化机理创造了条件.     

高压储能电容器的直流局放测试

针对直流电压从零加压到稳定的这一过程,提出直流局部放电的测试分为过渡区和平稳区两个阶段并根据被测试样电容器的参数,确定了相应的过渡区与平稳区的测试时间与方式,采用触发采集方式以适应直流条件下长时间采集的要求。过渡区测试时间为420s;平稳区每次测试时间为10min,测量10次,通过多次统计分析得出局部放电统计谱图。结果证明:两个阶段的统计结果不一样,能分别反映被测试样的缺陷特性。     

现场用GIS冲击耐压试验及局部放电检测装置设计

国内外一些研究和实际运行经验发现,已通过工频局部放电检测的不少GIS试品在投入运行后不久依然出现绝缘类故障,因此针对GIS设备提出进行冲击耐受试验及其局部放电检测,以及时发现内部隐患,确保设备安全稳定运行。在充分调研现场GIS冲击耐压试验及其局部放电检测必要性的基础上,结合GIS设备冲击耐受试验条件,设计了一套便于现场试验时的局部放电检测装置,利用该装置对800kV断路器和750kV变电站GIS组进行了冲击耐压试验下局放检测,并对现场检测的抗干扰措施进行了探讨。试验结果证明了GIS冲击电压下局部放电检测的可行性,及局部放电检测装置的有效性。