临近高压电气设备电缆局部放电脉冲的鉴别方法

On-line partial discharge(PD)diagnostics data are corrupted by various noise sources and this makes it more challenging to extract the PD signal contained in the raw data.Though the noise sources can be filtered out using signal processing techniques,PDs from neighboring cables and other high voltage equipment make the de-noising process more difficult due to the similar features of these signals with the PD signal of interest.Proposed in this paper is a double-ended partial discharge diagnostic system with dual sensors at each end which uses wireless time triggering using global time reference with the aid of global positioning system(GPS).Using the time of arrival method based on the velocity of propagation on the data,PD pulses originating from other sources can be discarded which reduces the volume of data to be stored and would eventually also reduce the hardware and software requirements of the denoising process thereby improving de-noising efficiency.System design,laboratory tests and on-site measurements are discussed.     

高压交联聚乙烯电缆局部放电脉冲的时频特性识别方法

高压电力电缆局部放电（PD）测量中,进行绝缘诊断和状态评估的一个重要方面是局部放电信号（PDs）的识别和放电源分离。传统的基于局部放电幅值大小检测的相位统计分析,不足以实现有效的诊断、风险评估和基于状态的维护。为此,从理论上研究了频率（即等效带宽∫eq）一时间（即等效时间长度teq）分离技术,通过∫eq-teq。平面的簇脉冲来识别局部放电脉冲,并求解出局部放电脉冲信号在∫eq-teq。平面形成紧凑的簇所需要的相似属性参数。Xi。PE绝缘样片缺陷实验将气隙放电、沿面放电和电晕放电不同类型脉冲映射到∫eq-teq。平面;XI。PE电缆缺陷实验将不同位置的相同缺陷放电脉冲映射到∫eq-teq平面。结果表明,不同类型的缺陷产生的PD脉冲信号能有效形成自己的簇,电缆不同位置的缺陷产生的PD信号也能形成不同的簇。可见,∫eq-teq识别技术可为高压XI。PE电缆的缺陷类型及放电源分离提供判断依据。     

高压变压器局部放电脉冲提取的新方法

尝试了小波变换在高压变压器放电脉冲提取中的应用，针对载波干扰等去除问题，提出了二次小波变换与外推修正的提取方法及衡量提取方法有效性的概念，数值模拟实验给出了很好的结果。     

交联聚乙烯电缆局部放电脉冲高灵敏度检测方法研究

监测局部放电是判断交联聚乙烯(XLPE)电缆绝缘状态的重要手段,受局放脉冲在电缆中传播衰变与电磁干扰的影响,电缆局放检测灵敏度难以满足电缆绝缘监测要求。为提高局放检测灵敏度,笔者利用双耦合Duffing振子系统的瞬态同步突变现象对脉冲激励十分敏感,而对白噪声具有免疫力的特点,将这一现象应用于电缆局放脉冲检测。根据电缆局放脉冲的时频域特征,构建了适用于电缆局放脉冲检测的双耦合Duffing混沌振子检测模型,确定了振子耦合系数、周期策动力的周期和幅值、振子系统的初始值;通过计算双耦合振子的最大横向Lyapunov指数来判断振子间的同步状态,以振子的同步误差检测微弱局放脉冲信号。仿真及实验结果表明,基于双耦合Duffing振子系统瞬态同步突变的处理方法能有效抑制白噪声,检测幅值十分微弱的局放脉冲,提高了局放脉冲信号的检测灵敏度。     

XLPE电缆中局部放电脉冲传播特性的实验研究

对模拟局部放电的窄脉冲和陡前沿脉冲沿电缆的传播特性进行了实验研究。在两段不同长度的电缆首端分别注入窄脉冲和陡前沿脉冲 ,同时记录首末端波形 ;分析了不同频率下脉冲在电缆中的传播和衰减情况 ,并提出了电缆局放检测用传感器频率的选择原则。     

基于模糊聚类分析的XLPE电缆局部放电脉冲分离技术

高频诊断技术是检测高压交联电缆局部放电的重要方法之一。通过分析高频诊断技术的基本原理,可知传统的高频诊断技术存在无法准确区分局部放电的类型且抗噪声能力较弱的缺陷。笔者在此基础上提出基于模糊聚类分析的局部放电脉冲分离技术。同时从理论分析、实验室验证及现场测试几个方面进行讨论,并通过对测试数据的分析验证了该方法的有效性。     

用小波变换提取高压变压器局部放电脉冲的研究

研究用小波变换提取高压变压器局部放电脉冲。针对载波通讯等缓变干扰，提出了三种基于小波变换的放电脉冲提取方法：二次小波变换法，小波反变换法和小波包变换法，并用仿真实验验证了三种提取方法的有效性，还给出了衡量提取方法有效性的几个概念。     

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。     

单个局部放电脉冲测量系统

基于高频局部放电信号研究的需要，研制了一套用于提取单个局部放电脉冲的，具有较宽频率响应范围的测量系统，并利用校正脉冲对系统中的信号传输单元进行了校验，表明该系统可以满足测量要求，为确保提取到的放电信号真实可靠，对测量中存在的典型干扰信号的特征进行了研究，最后利用该系统测取了标准电晕放电的脉冲，与国际上同类测量系统所得结果基本吻合。     

聚合物高压直流电缆系统的界面处理（英文）

The developments in power transmission via HVDC networks are fast,especially in Western Europe and China.The challenges that we are confronted with are huge and considerable research and development efforts are required.Special attention is needed for high voltage direct current(HVDC)and ultra-high voltage dc(UHVDC)underground cables.For the highest voltage levels,we are still dependent upon classic technology based on mass-impregnated paper used in line commutated converter(LCC)systems.Gradually,more and more polymeric type cables are appearing on the market,as yet mainly for voltage source converter(VSC)systems.For financial,environmental and technical reasons the full focus is now on polymeric type cables,for use in LCC or VSC systems.In this paper,a closer look is taken at the interfaces in polymeric cable systems,i.e.in the cables and in the cable accessories.In the design process,we are challenged by the presence of interfaces from an electrical and thermal point of view.In the field of electrical insulation,the interfaces between different materials are generally considered the weakest parts of the equipment and under DC stresses the situation becomes even more complex due to the charge dynamics at the interface.Indeed,the design of(U)HVDC accessories has become a challenge if not a problem.This paper focuses on some of the important electrical and thermal aspects of interfaces in HVDC polymeric cables.It is discussed where we lack knowledge and where we may benefit from other scientific fields     

基于EWT的高压电缆局部放电信号降噪研究

在测量高压电缆的局放信号时会混入以周期性窄带干扰和随机白噪声为主的噪声成分。为抑制噪声成分对局放信号测量精确度的影响,提出一种基于经验小波变换(Empirical Wavelet Transform, EWT )的高压电缆局放信号降噪方法。利用自适应经验小波变换对含噪信号进行分解,通过计算模态分量的峭度值,实现对脉冲信号的定位,将筛选出的有效特征分量进行重构。最后利用改进阈值函数去除重构信号中的冗余噪声,实现对多噪声的有效抑制。经仿真对比及现场试验测试,该方法能有效抑制窄带干扰和白噪声,较大程度地保留高压电缆局放中的有效信息,且在不同噪声环境下的降噪表现较为稳定。     

局部放电脉冲在XLPE电缆交叉互联系统中传播特性探讨

局部放电脉冲在含有交叉互联系统上的传播有其一定的规律。通过在一个真实的交叉互联系统上的试验,在一相上加电压,激发出精确预制在电缆附件中缺陷的局部放电,采用差分法和宽频带脉冲检测器等方法对在系统内设计好各测点的局放脉冲进行检测并对此放电脉冲在不同频带下传播的特性进行分析,得出局放脉冲在交叉互联系统中传播的规律和特点,并提出如何利用这些规律和特点进行电缆局部放电的在线实测。     

基于改进CFSFDP算法的变频谐振下电缆局部放电脉冲分离方法

变频串联谐振耐压是电力电缆交接试验中最常用的试验方法之一,但其无法检出潜伏性缺陷,而局部放电(partial discharge, PD)测试作为一种检测潜伏缺陷有效手段在变频串联谐振条件下又面临强干扰问题。为此提出了一种变频串联谐振下的电缆局部放电脉冲分离方法。该方法首先基于二阶包络线进行脉冲提取,并采取阈值策略剔除部分干扰;然后对脉冲频域及时域波形特征量进行提取,并利用基于改进的密度峰值快速搜索与聚类算法(clustering by fast search and find of density peaks,CFSFDP)对其进行自适应聚类及离散噪声剔除,从而实现局放脉冲与干扰信号的分离;最后将聚类结果返回至时域单波及局放相位分布(phase resolved partial discharge, PRPD)谱图,进一步判别局放信号簇。实验室测试结果表明,该方法可在变频电源强干扰下实现局放信号的分离与检出,为实现电力电缆谐振耐压与局放同步测试提供了一种可行的解决思路。     

GIS局部放电脉冲分类特征提取算法

传统的基于局部放电脉冲时频信息构建的局部放电脉冲群分类谱图,多数只能提取表征局部放电脉冲波形特征的低维特征量。当分类算法需要更多的特征量来完成对放电脉冲群的分类工作时,采用上述算法则不能有效地完成对局部放电脉冲群的分类工作。为此提出了采用等效时频熵算法来提取表征局部放电脉冲波形特征的多维特征量,构建放电脉冲群的等效时频熵分类谱图,并与改进的模糊C均值聚类算法相结合实现对不同类型局部放电脉冲群的分类工作。基于气体绝缘组合开关设备(GIS)的实验结果证实了上述方法的有效性和合理性,为研制基于单一人工缺陷模型的局部放电在线监测和识别系统提供了实验和理论依据。     

长段电缆中局部放电脉冲信号的传输特性及耦合研究

局部放电测量广泛应用于各种电力设备的绝缘状况诊断中,对于XLPE电缆,局部放电可以检测到各种绝缘缺陷,例如电缆加工、运行以及安装过程中的人为缺陷,以及绝缘层中的气隙和电树枝老化。然而,当局部放电脉冲在电缆中传播时,由于衰减的原因,脉冲波形发生了变化。因此,对于电缆局部放电测量,了解局部放电脉冲在电缆中传播时的变化规律是非常关键的,因此本文针对电缆局部放电脉冲传播时,脉冲波形的变化进行了深入分析,并且讨论的了不同耦合带宽对信号检测的影响,得出：当电缆发生局部放电时,脉冲信号幅值随着传播距离的增加迅速衰减,但脉冲视在放电量衰减幅度相对较小;同时,宽带耦合具有较高的灵敏度,但是其电荷校准曲线误差较大,并且会导致信噪比降低,缺陷检出度下降;窄带耦合虽然能够获得较为准确地电荷校准曲线,却会导致脉冲波形发生叠加,影响故障点定位;所以,在实际应用中,需要根据实际需求,确定检测带宽。     

局部放电脉冲信号特征向量的提取方法

为检测和识别高压开关柜的绝缘故障,提出一种局部放电特征向量的提取方法。首先,基于二维参数的降维统计方法提出了相位中值、正负半轴放电频次比值等主要统计算子,用以提取放电脉冲信号的幅值、相位等特征向量。然后模拟测试尖端、沿面、悬浮、接触不良等开关柜内部放电故障,并提取局部放电故障的相关信息。最后,分析局部放电图谱、时域图和放电模式识别效果,得出不同统计算子的贡献率。结果表明:该方法能够有效提取局部放电特征向量,降维提取的统计算子能够用于还原实际局部放电故障的相关信息。     

提取局部放电脉冲特征的新算法

针对局部放电测量中存在的缓变窄带干扰,采用Ｍａｌａｔ塔式小波分解算法对局部放电信号和噪声信号的小波分解特性进行详细研究,并提出了一种基于ａｄｈｏｃ算法思想的算法,来提取局部放电脉冲的位置与幅值特征。实验证明,该算法能有效地提取局部放电信号的特征,可用于绝缘局部放电在线监测。     

基于脉冲电流法的高压电缆局部放电信号图像识别浅析

基于脉冲电流法的高压电缆局部放电检测技术是对电缆运行状态的有效检测手段。本文对该技术的主流图像识别原理进行分析,针对应用难点,通过建立模拟试验平台,对局放脉冲波形、相位图谱的特征进行统计分析,指出波形、图谱间的图形、时长、周期、相位间的相互关联。     

基于EMD-ICA的高压电缆局部放电信号去噪研究

为了解决高压电缆绝缘监测系统在实际工作环境中采集的局部放电(PD)脉冲信号含有噪声的问题,提出了一种融合ICA的EMD去噪算法。详细介绍了该算法的去噪原理。该算法的优点在于不仅有效地去除了局部放电脉冲信号中的噪声,而且还很好地保留了PD信号的完整性。经过实验室模拟实验和现场在线绝缘监测实验,可以看出该算法取得了很好的去噪效果,证实了该算法的有效性与可靠性。     

变压器局部放电脉冲时域及频域分析

文章分析了变压器内部易产生局部放电的绝缘结构，构造了四种典型局放模型，利用研制的宽带测量系统提取其放电脉冲波形，并对波形作了时域及频域的分析。分析表明不同放电波形的特性参数有很大差别，放电能量主要集中在5MHz以下。