温度对GIS内部固体绝缘缺陷间歇性放电特性影响研究

针对现场GIS局部放电绝缘缺陷漏报、误报情况频发的问题,本文根据GIS实际运行温度范围对GIS内部常见固体绝缘缺陷开展不同温度下间歇性放电特性试验研究,搭建GIS电-热耦合间歇性放电模拟试验平台,采用脉冲电流法、特高频法、超声波法和气体特征组分检测法获取不同温度下固体绝缘缺陷间歇性放电特征数据并进行分析,研究发现：UHF检测法和脉冲电流检测法在不同温度下均能有效检测到试验缺陷间歇性放电UHF信号,超声波和气体特征组分检测法无法有效采集到有效放电数据;固体绝缘表面金属污秽缺陷和内部气隙缺陷间歇性放电电压与温度呈现负相关关联特性,污秽缺陷间歇性放电电压呈现较为明显的线性下降趋势,气隙缺陷间歇性放电电压呈现先大幅度下降后较平缓线性下降趋势;污秽缺陷间歇性放电的平均放电量和UHF信号幅值与温度的升高呈现正相关关联特性;污秽缺陷放电间歇性在不同温度下随放电时间的增加会增强,而气隙缺陷放电时间间隔在26℃、40℃、50℃能由s级发展为ms级,存在演变成击穿放电的风险。本文研究成果进一步丰富了GIS间歇性放电理论体系,并有助于提升现场GIS间歇性放电的有效诊断率。     

电压上升率对GIS绝缘缺陷击穿特性的影响

随着气体绝缘金属封闭开关设备(gas insulated switchgear,GIS)设备容量不断增大,现场越来越难以开展对应电压等级的雷电冲击试验,其产生的冲击试验电压的波前时间可能长达十几 μs.探究长波前冲击电压波前参数对SF6气体间隙放电特性影响的研究,认识GIS中绝缘缺陷在冲击电压作用下的放电特性,是判定采...     

典型吸附剂对GIS固体绝缘介质放电特征气体变化规律影响

为降低化学诊断法进行气体绝缘组合电器(GIS)内固体有机绝缘介质放电诊断时吸附剂的影响,通过设置沿面放电缺陷模型进行模拟试验,重点关注了活性Al_2O_3、KDHF-03等五种吸附剂对固体绝缘介质放电特征的影响。结果表明:典型吸附剂对含碳特征气体的整体吸附率均明显小于含硫特征气体,除对COS有一定吸附作用外(吸附率不超过40%),其他三种含碳特征气体(CF_4、CS_2和CO)基本不受吸附剂影响或影响较弱;利用特征气体CF_4含量的增长规律进行GIS有机绝缘介质绝缘缺陷诊断可忽略吸附剂影响,吸附剂存在条件下CS_2仍可有效判断放电是否与有机绝缘介质相关,COS的产生标志着有机绝缘介质放电程度进一步严重,且吸附剂的作用在一定程度上降低了COS反映放电程度的灵敏性;利用诊断特征量C(COS+CS_2)/C(SO_2F_2)呈现的与放电程度的正相关性判断GIS内固体有机绝缘介质放电缺陷严重程度可有效降低吸附剂的干扰。     

GIS绝缘缺陷局部放电的联合检测研究

正为了有效地判别GIS故障类型及其局部放电情况,建立了GIS局部放电模型,通过在GIS腔体盘式绝缘子上制作人工气泡模型,运用脉冲电流和气相色谱分析检测两种方法对GIS内局放进行了检测。获得了绝缘缺陷局部放电的分布图谱和局部放电时SF6气体分解组分。最后,通过曲线拟合研究了绝缘气泡缺陷下SF6放电各分解组分的变化规律。气体绝缘组合电器(简称GIS)由于在制造、装配以及运行过程中不可避免会产生缺陷,会对GIS绝缘水平造成一定的损失,一旦发生事故,其维修时间较长,造成的经济损失往往也比较严重。因此,寻找有效评估GIS内部绝缘状态的方法尤为重要,对其     

GIS绝缘缺陷局部放电的联合检测研究

建立了GIS（Gas Insulator Switchgear气体绝缘体全封闭组合电器）局部放电模型,通过在GIS腔体盘式绝缘子上制作人工气泡模型,运用脉冲电流和气相色谱分析检测两种方法对GIS内局放进行了检测。获得了绝缘缺陷局部放电的分布图谱和局部放电时SF6气体分解组分。最后,通过曲线拟合研究了绝缘气泡缺陷下SF6放电各分解组分的变化规律。     

GIS绝缘缺陷局部放电检测的有效性研究

GIS因大容量、高可靠性、环境友好等优点在电力系统获得了广泛应用,局部放电检测作为GIS绝缘状态监测和缺陷诊断的重要手段,但存在误报和漏报现象,需要针对其检测有效性进行研究。文中针对球—板带尖刺电极模型和绝缘子沿面附着金属微粒两种典型绝缘缺陷展开研究,研究不同缺陷类型下局放起始电压和击穿/闪络电压的关系,提出局部放电检测有效性系数α以表征脉冲电流法对绝缘缺陷检测的难易程度。研究结果表明,两类缺陷的局部放电起始电压和击穿/闪络电压均随缺陷尺寸增大而显著降低,球—板带针电极引发的局部放电起始电压与间隙击穿电压差别较大,且局部放电量较高,而绝缘子表面金属微粒引发的局部放电起始电压与闪络电压更为接近,且局部放电量相对间隙缺陷较小,因此,绝缘子沿面金属微粒的局部放电检测有效性系数相对间隙电场集中缺陷更低,通过局部放电检出的难度相对较大,因而危害也更大。此外,随着气压升高,两种典型缺陷局部放电检测有效性系数α均呈现降低趋势,因而可通过适当降低气压开展局部放电试验来提高GIS局部放电检测的有效性。     

三相共筒式GIS内典型绝缘缺陷局部放电试验的比较分析

气体绝缘组合电器(简称GIS)在输变电系统中的应用越来越广泛,为了更好地保证GIS在运行中的稳定性,本文研究了三相共筒式GIS在运行中常见的故障类型,根据具体的试验条件,设计了三种典型的绝缘缺陷模型,并采用超高频法(UHF)对存在故障的GIS进行了局部放电检测,分析了几种绝缘缺陷放电的典型图谱,为GIS的稳定运行和故障的及时检修提供了依据。     

温度对油纸绝缘扁平气隙缺陷局部放电特性的影响

Partial discharge based risk assessment method has rapidly developed as an effective diagnosis method in oil/pressboard insulation system.The temperature in field power transformer is variable according to loading and the PD properties in insulation are also variable in different temperature.In order to assess the influence of temperature on partial discharge properties in oil/pressboard insulation system,a partial discharge testing system with temperature adjusting function was adopted in this paper.The partial discharge data obtained from the experimental work were presented in phase-resolved PD(PRPD) pattern analysis and pulse sequence analysis(PSA).The single pulse in time domain at different temperature is also analysed in this paper.     

GIS内典型绝缘缺陷的局部放电信号超声特性分析

为了研究组合电器(GIS)典型绝缘缺陷局部放电信号的超声波特性,在一段110kV GIS试验段上,设计和模拟了GIS中的母线金属尖刺缺陷、筒壁金属尖刺缺陷、悬浮电位缺陷、盆式绝缘子内部气泡缺陷、自由金属颗粒缺陷等5种典型局部放电模型和铁心电磁振动模型,使用超声波法对其放电和振动信号进行检测。结果表明,不同缺陷的局部放电或超声信号在幅值、相位特征、相位分布(PRPD)谱图特征等方面会呈现不同的特点,为缺陷的模式识别提供了试验依据。     

GIS典型缺陷局部放电测量与分析

为了研究GIS中典型缺陷的放电特征,在试验室中以一段220kV电压等级的GIS母线腔体为试验对象,设计了高压导杆表面金属尖刺缺陷、悬浮电位缺陷、绝缘子表面导电胶尖刺缺陷、绝缘子表面硫化银污染物缺陷这4种放电物理模型,采用脉冲电流法对其局部放电信号进行测量。研究其放电脉冲中心相位分布、平均幅值随外施电压变化的趋势,比较分析单个放电脉冲波形及其主要能量分布。试验结果表明,相同条件下同一缺陷模型放电稳定、重复性好;不同缺陷类型的PRPD谱图呈现出不同的特点,单个脉冲波形及其能量分布不同;放电平均幅值、中心相位随外加电压变化的趋势也有较大区别;这些特征为进一步进行放电类型的模式识别及局部放电机理研究提供了试验依据。     

变压器内典型油纸绝缘缺陷的高频局部放电传播特性研究

基于高频法检测局部放电技术已经相对成熟,为了现场检测和对变压器运行状况做出准确诊断,文中提出了利用高频法检测分析放电信号传播特性的方法。通过建立仿真模型确定了频带选择范围,并建立试验平台,利用多传感器同时测量和采集实时信号,对比研究了局部放电在变压器内部传播后以及在不同位置放电时高频信号的频谱特性。结果表明,高频局部放电检测法能够对变压器缺陷进行高效检测且高频信号变化规律明显,为实际的波形检测提供了试验依据。     

特高压变压器油纸绝缘典型缺陷局部放电特征

变压器绝缘在制造及运行过程中难免产生缺陷,本文针对特高压变压器典型夹持结构进行了典型含缺陷油纸绝缘局部放电特性分析。根据特高压变压器夹持结构绝缘建立了实验室研究模型,用以模拟绝缘含空腔及金属异物等典型绝缘故障模型。采用脉冲电流法对缺陷试样进行了局部放电特性测试,获得了局部放电起始电压、放电量q-相位φ、放电次数n-相位φ、放电次数n-放电量q等特征参数,提取出峭度K_u、偏斜度S_k、相位中值μ、不对称度Q等统计算子特征参数,对比了局部放电不同阶段下各绝缘缺陷的放电特征图谱。结果表明,含有空腔及金属杂质的缺陷对油纸绝缘局部放电影响明显,其中金属杂质影响最严重。通过对比不同试样的平均放电量相位分布图谱H_qn(φ)与放电次数相位分布图谱H_n(q)可有效对局部放电原因进行分类。     

GIS中典型缺陷局部放电的超声波检测

为了研究超声波法在GIS中局部放电检测中的应用,在实验室以一段220 kV电压等级的GIS母线腔体为试验对象,设计和模拟了GIS中典型的局部放电模型,使用超声波方法对其放电信号进行检测。实验结果表明,不同缺陷类型的超声信号在波形、幅值和PRPD图上会呈现出不同的特点,通过对GIS腔体不同位置的检测,可以精确的定位出缺陷位置。研究表明,超声的方法在检测GIS局部放电信号时有较好的灵敏度和精确的定位,检测结果为今后对GIS局部放电模式识别提供了试验依据。     

GIS固体绝缘不同类型气隙缺陷的放电特征

局部放电模式识别准确性与放电样本完备性密切相关.考虑到现有的气隙缺陷样本库大多在实验室中由单一缺陷的放电模型获得,难以应对现场复杂多变的情况,导致对气隙缺陷的诊断识别在现场应用效果不佳.为此综合考虑气隙的成因、特点、形状等因素,设计了 3种单气隙缺陷和3种多气泡缺陷,采用特高频检测技术对不同类型的气隙缺陷放电的典型图谱...     

冲击电压下SF_6气体绝缘典型缺陷局部放电特性研究

随着电网电压等级的不断提高,对于高电压等级设备现场只做工频耐压试验已不能满足电网安全需要,针对此情况,IEC推荐采用振荡型雷电波和振荡型操作波作为现场冲击耐压试验用波形,此外,为了对设备的整体绝缘强度进行合理判断,该标准还建议现场做冲击耐压试验的基础上同时进行局部放电检测。为了对比研究振荡型冲击与双指数冲击对绝缘作用的差异,文中首先建立了产生波形符合IEC 60060-3—2006标准要求的振荡冲击发生器及相应的局部放电检测系统,在此基础上,对比研究了GIS中典型缺陷在双指数冲击电压和振荡冲击电压下的放电特性。结果表明,振荡冲击能多次激发缺陷发生放电,更容易暴露出金属突起物缺陷。研究结果为现场实现冲击下局部放电检测奠定了试验基础。     

余弦方波电压频率对电缆典型绝缘缺陷击穿时间的影响

为研究余弦方波电压频率对电缆典型绝缘缺陷击穿时间的影响,本研究制作了针板电极缺陷和水树缺陷模型,分别利用0.1、0.5、1.0Hz的余弦方波电压进行击穿试验,统计了击穿时间的分布和击穿点的时刻,观测了击穿通道的微观形貌,并讨论余弦方波电压频率对电缆典型绝缘缺陷击穿时间影响的作用机制。结果表明：随着余弦方波电压频率的增大...     

基于Kohonen网络的典型绝缘缺陷局部放电模式识别

针对变电站环境下局部放电识别所面临的不可控干扰多、现有识别方法初始参数难确定的问题,在设计符合变电站放电特点的典型缺陷,并采集多个样本数据的基础上,结合统计特征参数提取方法,基于具有自组织竞争识别、抗干扰性强特点的Kohonen网络,得出了一种适用于干扰环境下局部放电识别的新方法。通过探究Kohonen网络竞争层节点数对识别效果的影响,得出了针对样本数据的最佳识别参数,并将此网络与常用的模式识别算法在同等条件下进行对比,证明了其面对多种放电识别时的高稳定性与高识别率,验证了其用于变电站环境下局部放电识别时的优良性能。     

GIS缺陷局部放电超声信号特性研究

介绍接触式超声测量系统,研究了GIS典型缺陷局部放电超声信号特性,并提出了基于局部放电连续谱图和相位谱图分析缺陷类型的方法。     

GIS中典型缺陷局部放电的超声信号特征分析

GIS以其可靠性高、维护率低和尺寸小等优点在变电站中广泛应用。然而,GIS中不可避免的缺陷仍经常引发绝缘击穿事故。设计并模拟了GIS中常见的三类局部放电典型缺陷:金属突出物缺陷、自由金属颗粒缺陷和悬浮电位缺陷,使用外置的超声传感器采集局部放电产生的超声波信号,并分析了这些信号的特性。试验结果表明,三种典型绝缘缺陷局部放电时具有不同的超声信号特征,超声波法可用于检测和分离GIS中常见的绝缘缺陷。