GIS局放在线监测用高频宽带信号调理电路

根据气体绝缘变电站(GIS)高频宽带局部放电在线监测的需要,运用射频电路的设计理论,研究开发了一 种适用于GIS局部放电在线监测的高频带宽信号调理电路。该电路在1～150MHz带宽范围内可实现GIS局放 信号的高频宽带多路输入测量及信号调理并已成功应用在一GIS现场高频宽带局放在线监测系统中。     

变压器的在线监测技术

变压器常见的问题有局部过热、局部放电、绝缘老化和铁心多点接地等,也有绕组变形、有载调压开关失灵等机械方面产生的问题。此外介质损耗和油流带电等诸多问题也影响变压器的安全运行。1 变压器局部放电在线监测 变压器局部放电信号十分微弱,去除干扰的技术往往决定了变压器局放在线监测系统的成败。有一定规律性的     

特高压变电站GIS局放在线监测技术提升措施及案例分析

交流特高压GIS设备对气室内局放具有较高的要求,特高频局放在线监测可以对GIS内部情况进行实时监控,但仍存在可靠性差、误报率高等问题。文中阐述了特高压变电站GIS局部放电在线监测技术应用现状和配置情况,对GIS局部放电在线监测系统应用中存在的问题进行了总结,并提出了相应的提升措施。结合某特高压变电站的在线监测应用情况,通过特高压GIS内部局部放电的具体案例,证实GIS局放在线监测系统对于某些GIS设备内部故障具有一定的预见性,在采取提升措施后,结合移动式带电检测技术,可有效发现和跟踪GIS局部放电故障,避免重大设备故障的发生。     

移动式电缆附件局放故障检测系统的应用设计

研制了一套可用于检测电缆附件局部放电的移动式电缆附件局放故障检测系统。介绍了电缆附件局部放电的产生原因,确定了本套检测装置所依据的检测原理,并设计了系统的硬件部分和软件系统。现场应用证明,移动式电缆附件局放故障检测系统是一种方便实用的在线监测设备。     

GIS特高频局放在线监测技术的应用

GIS的可靠性统计表明,电气故障最通常的故障特征是在完全击穿前发生局部放电。论文总结了目前国内外关于GIS局部放电测试技术及其特点,尤其针对局部放电特高频在线监测技术的应用,重点阐述了内置式局部放电UHF传感器的布置方法及应用效果,并结合南方电网的发展趋势,提出了目前在数字化变电站应用中存在的GIS局放测试系统与其他在线监测系统配合不够完善,存在多套系统并列运行等问题,建议在设备选型时考虑局放测试系统与在线监测主系统由同一供应商研发。     

基于K-Means聚类算法的自动图谱识别在电缆局部放电在线监测系统中的应用

局部放电相位谱图(phase resolved partial discharge pattern)是局部放电模式识别普遍采用的重要方法。但在中高压电缆在线局放监测系统中,电缆中的电压信号难以直接获取,使得局放相位谱图分析的开展遇到了重大的挑战。为此,在多年局放理论研究和局放现场应用研究的基础上,提出了基于K-Means聚类的局部放电相位谱图自动模式识别技术。该技术通过信号提取、坐标变换、K-Means聚类、中心点平移、模式判断的流程,克服了电缆局放监测中相位信息难以直接获取的缺点,能对来自三相的局部放电信号进行自动识别判断。5个应用实例证明,该方法能对电晕放电、内部放电、沿面放电和干扰信号做出准确的判断,必将在电缆在线监测系统中获得广泛的应用。     

超高压电缆局放在线监测局放信号提取技术研究及应用

局部放电检测已成为电缆绝缘在线检测技术的重要内容之一,由于局部放电信号微弱,且易受现场噪声干扰,因此如何准确识别并提取局放信号成为在线监测系统研究的重点和难点。本文通过运用联合抗干扰技术对局放信号进行处理,有效消除干扰并保留原始信号的必要形状特征;采用多相态谱图聚类分析法,从多相态谱图中提取放电特性,为局放在线监测提供判断依据和有效分析手段。经某水电厂330 k V电缆线路局部放电在线监测系统现场应用证明该技术具有较好的实用性和推广性。     

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。     

风电场高压电缆局放在线监测系统及去噪方法研究

鉴于风电场高压电缆绝缘故障易导致机组停运,研制了基于脉冲电流法的风电场高压电缆局放在线监测系统。构建了系统的硬件平台,阐述了系统的监测原理,并设计了提高局放在线监测灵敏度及安全性的系统构架方法。针对局放在线监测中电磁干扰难以消除的技术难题,提出了基于时域波形分析的局放脉冲辨识方法,通过简单的时域分析,即可实现放电脉冲的辨识,最后给出了系统在某风电场应用效果。实践证明,该系统及脉冲辨识方法具有较强的实用价值。     

基于地电波检测法的非侵入式高压开关柜局部放电监测定位研究

在分析TEV技术原理的基础上,研制一套基于测量开关柜表面地电波来监测开关柜内部局部放电及定位局部放电源的非侵入式高压开关柜局部放电监测定位系统。使用该系统进行了实验室测试和现场变电站内开关柜的局放实测,并综合应用TEV技术对高压开关柜典型缺陷的局部放电进行了检测与分析,测试结果表明该系统功能完备、安全可靠、性能优良、操作方便,总体功能及性能参数满足高压开关柜非侵入在线局部放电监测的应用需求。     

变压器局部放电监测逐层最优小波去噪算法

针对用于局部放电监测的去除白噪声算法会造成去噪脉冲信号波形畸变,脉冲幅值等波形参数产生较大误差,不利于进一步采用脉冲波形分析去除脉冲干扰的问题。为此根据局部放电信号在小波域上的分布特点,提出了各尺度信号分解和重构的最优小波选择方法,并给出了各尺度小波阈值的计算方法。仿真信号的最优小波去噪结果显示去噪信号具有波形畸变率低和幅值误差小的特点;实测信号的最优小波去噪结果证明提出的最优小波去噪算法能有效去除局部放电监测信号中的噪声,在局部放电在线监测应用中具有良好的去噪效果。     

电缆接头局部放电在线检测中的抗干扰研究

为实现强干扰环境下电力电缆接头有效的局部放电在线监测,研制了一种具有Rogowski线圈结构的宽频差动传感器并研究了小波分析方法对噪声的抑制性能。试验表明研制出的传感器对<1 MHz的窄带信号抑制比>50,灵敏度优于10pC;采用阈值法的小波分析可以有效提高测量信噪比。在此基础上开发了一套局部放电测量系统,该测量系统与传统的TE 571型局放仪的对比试验结果表明:所研制出的在线局放监测仪能够在高噪声环境下有效的检测到电缆接头的局部放电信号,并能够识别出导致放电的缺陷类型。     

GIS设备局部放电在线监测的抗干扰措施研究

通过一起局部放电在线监测系统报警的案例分析,对GIS局部放电监测系统中的干扰传播途径和抗干扰措施进行分析研究,确认报警信号由外界干扰引起,并采取了有效的抗干扰措施。对盆式绝缘子进行金属屏蔽接地后,使局部放电在线监测信号明显减小。     

气体绝缘开关设备局部放电特高频在线监测技术及应用

分析了各种气体绝缘开关(gas insulated switchgear,GIS)局部放电检测方法,认为特高频(ultra high frequency,UHF)法抗干扰能力较强,检测效率较高,可实现在线监测、故障模式识别及定位。以一起UHF在线监测系统发现的GIS设备缺陷为例,分析并总结运行经验。运行经验表明,对连续性的局部放电信号要重点关注,应监测24 h局部放电的发展情况,必要时利用便携式设备进行复测,排除现场干扰,确定故障位置,进行解体处理。通过安装GIS设备局部放电UHF在线监测系统,可发现GIS设备隐患,有效保证电力系统的安全稳定运行。     

基于小波多尺度变换的电力电缆局部放电去噪方法研究

由于强烈的白噪声、周期性窄带信号以及随机脉冲信号等外部干扰因素,电力电缆局部放电在线监测技术中的局部放电信号提取工作一直是一个重点研究课题。本文对小波多尺度变换进行了深入研究,分析了电力电缆局部放电信号及其干扰在小波多尺度变换后的不同特性。去噪结果表明该方法适用于抑制电力电缆局部放电在线监测中的噪声干扰。     

高压开关柜局部放电UHF在线监测系统的研究

为了提高高压开关柜运行的安全性,笔者在介绍超高频法局部放电在线监测系统的基础上,设计制作了4种典型放电模型,并应用此在线监测系统对高压开关柜进行了局部放电试验研究,获取了大量放电谱图和放电脉冲波形,并对放电的相位特征进行了分析。结果表明:该系统具有抗干扰能力强、工作稳定性好等优点,满足高压开关柜局部放电在线监测的要求。     

GIS局部放电特高频在线监测系统传感器配置方案研究

笔者通过在一个220 kV GIS线变间隔断路器气室、母线气室和进线气室安装尖刺故障模型,在盆式绝缘子和绝缘衬垫上进行检测,验证了特高频传感器的灵敏度及衰减特性。结果表明:在外加电压7 kV、视在放电量为5 pC的试验条件下,UHF传感器就可以准确地检测放电信号,并准确判断放电类型及故障位置。试验发现局部放电产生的电磁波经过L型、T型、断路器仓、CT等结构,发生了明显衰减。不带金属屏蔽环的盆式绝缘子和绝缘衬垫,更有利于检测放电产生的电磁波信号。根据测试结果提出了合理的GIS局部放电特高频在线监测系统传感器配置方案。     

电力变压器局部放电内嵌式监测系统研究

针对变压器内部局部放电产生的超声波信号特征,设计基于电-声联合检测法的内嵌式监测系统。该系统可以在线同步检测出变压器局部放电产生的2路电流脉冲信号和6路超声波信号。硬件上采用12芯光纤传输,有效抑制现场监测的电磁干扰,提高测量的灵敏度;软件上采用集成模块化设计,有助于提高系统运算的速率和可靠性。通过地下变电站3台主变在线运行,实测数据表明,研制的在线监测系统能够实现变压器局部放电信号的在线实时监测,为变压器的状态检修提供大量可信的数据依据。     

智能变电站电缆局部放电在线监测系统的研究

介绍了一种遵从于IEC 61850通信规约的智能变电站电缆局部放电在线监测系统。首先分析了电缆局部放电的检测原理及检测方法;然后设计了基于光纤同步触发和组网的监测硬件系统,以及基于用户数据报协议（user datagram protocol,UDP）和生产者/消费者模式的高速采集,并经过专家系统判别分析后能将监测结果通过IEC 61850规约实现共享的软件系统。最后用2种不同电极结构的局部放电类型,通过模拟实验对监测系统进行了检验。结果显示设备运行良好,监控平台能够准确地监视局部放电信号,能够识别出放电类型,并能通过IEC 61850通信规约将监测结果共享。     

尺度空间滤波在局部放电脉冲提取中的应用

在提出脉冲提取思想的基础上，利用局部放电信号所固有的奇异性特征，将小波变换的奇异性检测原理应用于提取局部放电脉冲。为了满足局部放电在线监测的在线准实时要求，提出了改进的尺度空间滤波算法，并将其应用于局部放电脉冲的提取。通过相邻尺度的小波系数直接相乘，可以突出奇异点的信号，并获得基于尺度的屏蔽滤波器，将阈值方法和尺度空间滤波相结合，最终得到基于时域的屏蔽滤波器，将时域滤波器和原信号相乘，就可以提取出局部放电脉冲。仿真试验和发电机实测信号的算例表明，相对于模极大值算法，该方法在提高运算速度的基础上，不但能准确检测出局部放电脉冲，而且能很好地保持局部放电脉冲的幅度和位置。