基于RSSI指纹的特高频局部放电定位法

现有的基于UHF的局部放电定位技术主要是基于时延来进行定位,为获得精确的时延需要非常高的采样率,由此带来了昂贵的硬件开销,极大地限制了其推广应用。为此提出了基于接收信号强度(RSSI)指纹的局部放电定位方法,该方法具有RSSI技术的低硬件成本及易实现性的特点,又具有指纹定位法对复杂空间环境很好的适应性。在离线阶段建立RSSI指纹图库包括测量方案、数据处理方法等,在线阶段应用综合粒子群算法和BP神经网络的PSO-BP定位算法对局部放电进行精确定位。在现场测试中使用模拟的局部放电信号对该定位方法进行了测试。试验结果表明,其平均定位误差为0.484 m,88%的定位误差1 m,定位方差也较小,从而验证了该定位方法的精确性和稳定性。     

变压器绕组对局部放电特高频定位方法的影响

为研究特高频(ultra-high frequency,UHF)定位方法对绕组内部局部放电定位的可行性,通过实验研究了油浸式电力变压器中绕组对局部放电UHF电磁波传播的影响。建立了基于220kV油浸式电力变压器的试验研究平台和UHF定位系统,并在变压器绕组内部设置了局部放电缺陷。通过试验测量了UHF电磁波经过绕组后的衰减程度和到达两传感器的时间差误差,并计算得出定位结果及其误差。结果表明,UHF电磁波经过绕组向外传播时,其信号幅值衰减了18～22dB,时间差误差≤0.5ns,UHF定位方法对绕组内部的局部放电的定位误差<15cm。可见,虽然绕组内部的局部放电UHF电磁波经过绕组后衰减严重,但是由此引起的时间差误差较小,因此采用UHF方法可以对绕组内部的局部放电准确定位。     

超高频在线监测技术在GIS局部放电检测中的应用

鉴于超高频(UHF)法用于局部放电检测日渐增多,结合UHF用于广东电网变电站GIS局部放电检测案例,分析了UHF在线监测技术的优越性,并对PDM UHF局部放电在线监测系统的应用效果进行了试验研究。试验和实践表明,UHF在线监测技术能够提高变电站GIS局部放电的监测效果,具有很好的应用前景。提高监测灵敏度的关键在于选择合适的传感器安装位置。此外,对于全封闭的GIS设备UHF法宜结合超声波定位技术一起使用。     

基于高阶累积量的局部放电超高频信号时延估计算法

时延估计是基于时间差的变电站局部放电空间定位算法的基础,也是决定定位准确度的关键。为此,以Tugnait的高阶统计量理论为基础,提出了基于4阶累积量的局部放电超高频(UHF)信号时延估计算法,并给出了具体的时延计算方法。该算法以高阶累积量代替信号本身来进行相关分析,估算得出信号时延,具有对相关特性未知的Gaussian噪声不敏感的优点。仿真实验利用双指数振荡衰减函数,并加入Gaussian噪声和定频干扰,模拟变电站现场局部放电超高频信号,利用该时延估计算法可以准确得到信号时延。最终利用该算法计算变电站实测多路超高频信号的时延,并将该时延序列应用于基于天线阵列的变电站局部放电定位,估算出局部放电源的空间位置,且定位误差<0.3m,验证了该算法的有效性和实用性。     

电容式电力设备局部放电高频和特高频综合在线检测

文中提出了电容式电力设备局部放电的UHF和HFCT综合检测,既具有UHF方法的抗电磁干扰能力和定位能力,又具有HFCT方法的局部放电量估计的能力。实验结果显示:局部放电的HFCT的测量脉冲幅值和局部放电量具有较好的线性关系,可进行局部放电量标定和估计;以局部放电的UHF信号为时间参考,对HFCT信号进行平均降噪,可以有效提高信噪比,更好满足局部放电量估计的需求。     

基于压缩感知的特高频局部放电定位法

现有的特高频局部放电定位法主要是基于时延进行定位,这类方法的硬件价格高,实现较为困难。该文提出基于压缩感知技术和接受信号强度(RSSI)指纹图谱的局部放电定位法,具有易实现和较强的环境适应性等特点。实际定位时先构建测试现场的RSSI指纹图;再使用BP神经网络对局部放电源进行初定位,并以此为基础构建缩小的RSSI指纹图;最后通过压缩感知技术进行精确定位。该方法利用神经网络和压缩感知两种算法的优势,兼顾了定位效率和精度的要求。现场测试结果表明,基于压缩感知的局部放电定位法平均定位误差为0.2 m,且93.9%的定位误差≤1 m,验证了所提出的定位方法的精确性,该方法具有较好的实际应用价值。     

基于介质窗口和UHF传感器的变压器局部放电检测与定位方法

局部放电特高频检测方法灵敏度高、抗干扰能力强,已经得到广泛认可。由于油浸式变压器油箱的屏蔽作用,其内部局部放电产生的电磁波无法辐射出来,这阻碍了变压器局部放电特高频检测方法的推广应用。为此提出了基于介质窗口式UHF传感器的变压器局部放电检测与定位方法。通过仿真分析了介质窗口的规格尺寸对UHF信号强度的影响;在一台即将投入运行的220 kV变压器上安装了8个介质窗口UHF传感器,开展了局部放电检测与试验。研究结果表明,介质窗口直径为150 mm、高度为0时其外侧UHF信号最强;据此设计的UHF传感器检测到220 kV变压器内50 pC的局部放电,并能够准确定位。介质窗口式UHF检测方法对于提高变压器局部放电检测水平具有重要意义。     

基于UHF信号特征参数指纹图谱的局部放电定位方法

为了减少基于时延的局部放电定位方法设备硬件要求高且推广难度大的问题,提出了一种基于特高频信号特征参数指纹图谱的局部放电定位方法。该方法主要分为离线阶段和在线阶段。离线阶段针对测试空间设计测试方案,并进行数据预处理和特征参数提取,最终建立特征参数指纹图谱。在线阶段将遗传算法和最小二乘支持向量机算法结合,可以实现局部放电源的准确快速定位。通过模拟试验对提出的定位方法进行测试,平均定位误差为0.237 m,92%的定位误差小于1 m,20次定位结果方差为0.226。试验结果表明,所提定位方法具有较好的准确性和稳定性。     

基于ARM的电力变压器UHF局部放电监测系统

为了无失真地采集超高频检测中所需的有用信号,笔者介绍了一种利用混频原理将电力变压器UHF局部放电信号进行降频变换,较好地采用ARM微处理器设计了一款现场信号调理与采集系统,在μC/OS-Ⅱ操作系统基础上编写用户软件对信号进行处理和运算,提取了局部放电信号的各类相位分布谱图和统计算子。实验结果表明,笔者设计的基于混频技术的信号调理单元,很好地达到了UHF窄带时域信号的降频变换作用,为局部放电模式识别提供了各种可靠真实的特征参数。     

GIS局部放电特高频在线检测和定位

特高频(UHF)电磁波信号传感用于气体绝缘组合电器(GIS)的局部放电在线检测能够获得很好的抗干扰效果.研究了在GIS体外进行局部放电特高频传感的技术,开发了一种拥有可移动传感器的GIS局部放电在线检测定位仪器,并建立了相应的检测和定位方法.实际测量显示:文中提出的GIS局部放电体外传感方式能够获得满意的检测灵敏度、抗干扰效果和定位精度,所采用的移动式传感器具有一些重要的优点.     

变压器局部放电超高频信号外传播特性的试验研究

介绍了目前内置超高频传感器在电力变压器局部放电监测中的应用情况,分析了利用外部传感器检测局部放电产生的超高频信号的可行性,设计了一套基于超高频法的电力变压器局放测量系统。实验结果表明,超高频电磁波可以透过变压器夹缝衍射出来,为变压器局部放电检测提供了一种新途径。     

基于广义回归神经网络的特高频局部放电定位法

局部放电的检测和定位是变电站电力设备状态监测和诊断的重要手段.现有的基于时差法的特高频局部放电定位技术,由于高昂的设备成本限制了其应用范围.提出的基于广义回归神经网络和接收信号幅值强度(RSSI)指纹图的局部放电定位法,分为2个阶段.在算法的离线阶段,建立被测区域的RSSI指纹图;在线阶段,利用广义回归神经网络(GRN...     

开关柜局部放电综合在线检测装置的研究与应用

采用紫外光技术和超高频技术共同检测开关柜内设备局部放电的发生,研究了一种开关柜局部放电综合检测装置,该装置通过检测局部放电过程中辐射的紫外光脉冲和超高频信号,达到对电气设备局部放电的准确识别,且具有动作时间快、灵敏度高、抗干扰能力强、费用低等优点。研究了紫外脉冲法和超高频法的测量原理,分别给出了紫外部分和超高频部分的信号处理方法以及装置各硬件部分的设计。进行了电容型放电间隙棒-板电晕放电模拟检测试验,证明了该装置能够准确检测不同强度的放电,并能相对反映放电强度的大小。     

基于宽频带声电检测的变压器现场局部放电诊断及定位方法

为提升变压器局部放电特高频信号检测灵敏度和抗干扰能力,研制了上限检测频率达480 MHz的特高频线圈传感器,其具备在变压器铁芯/夹件接地位置检测局部放电特高频电流信号的能力。在实验室设置局部放电模拟缺陷,研究了变压器悬浮电位放电和绝缘表面放电的信号特征,有助于对现场检测的信号进行类型识别。研究了变压器现场检测去干扰方法,在此基础上研究了基于宽频带声电检测的变压器现场局部放电诊断及定位方法,并进行了实测验证,检出110 kV变压器内部局部电位放电缺陷,有助于提升变压器局部放电现场检测水平和诊断准确性。     

基于特高频无线智能传感阵列的敞开式变电站放电定位方法

为了实现对电力设备绝缘劣化的全面监测和敞开式变电站的故障预警,提出了一种基于接收信号强度和高斯过程分类的变电站空间局部放电源定位方法.相较于现有的特高频时差法,提出的方法只需要特高频信号幅值强度的测量值,而不是对特高频信号进行高速同步采样,极大地降低了装置成本及改善了使用便捷性.同时,为了减轻特高频信号传输建模受到多路...     

Partial discharge study in transformer oil due to particle movement under DC voltage using the UHF technique

Converter transformers are one of the key components in high voltage DC power networks. The insulation of these transformers is stressed by both AC and DC voltages. Therefore, AC and DC voltage tests are routinely applied during factory tests to verify the performance of the insulation structure. Partial discharges in an insulation system are incipient discharges that can damage materials and may eventually lead to complete failure of the insulation system during operation. Recently it has been shown that monitoring such discharges formed under AC stress is feasible using Ultra High Frequency (UHF) measurement technique and that there is a reasonable correlation between the partial discharge magnitude and the amplitude of the UHF signal generated by partial discharges. However, the partial discharge activity under DC voltages is not fully understood. This paper describes a study using the UHF technique to improve our understanding of particle-induced partial discharge activity under DC voltages in mineral oil insulation. UHF signals generated due to conducting particle contamination in transformer oil under AC and DC voltages are compared and analyzed. A method for distinguishing particle discharges in regions of high or low electric field stress is proposed based on frequency-domain analysis of the measured UHF signal.     

局部放电特高频检测校准影响因素研究

局部放电特高频(UHF)法广泛应用于电气设备在线监测,由于UHF信号传递函数的影响因素相当繁复,至今未能实现定量校准。为研究UHF检测技术定量校准的影响因素,分析了典型局部放电源的放电机理,通过试验研究了UHF信号的传播规律以及天线测量特性。研究表明,基于特征参量放电量的UHF检测校准可靠性与放电源有较大关联,电晕放电与悬浮放电的校准曲线更能准确表征设备绝缘缺陷的严重程度,内部气隙放电与沿面放电的准确性则相对较差。UHF信号能量衰减至平稳期所需距离随频率增高而变小,而UHF信号频率变化时不影响传感器在不同角度测量的信号能量衰减变化规律。因此,UHF信号校准必须综合考量具体的放电类型与测量条件。研究结果可为构建UHF校准体系的进一步研究提供参考,对推进UHF法在电力设备故障诊断和绝缘状态评估中的应用具有重要意义。     

GIS中电磁波传播特性的试验研究

GIS内部的局部放电会在腔体中激励超高频（UHF）电磁波信号,局部放电信号可通过超高频传感器进行检测。为研究UHF信号在GIS中的传播特性,在GIS内设置了导体尖端和悬浮电位放电模型,内置式传感器的信号与用示波器在盆式绝缘子浇注孔测试到的UHF信号进行比较。试验结果表明,UHF信号在GIS内有一定的衰减,外置式传感器测得的信号比内置式的衰减大。     

Real-time PD identification in diagnosis of GIS using symmetric and asymmetric UHF sensors

A new practical method for real-time insulation diagnosis of gas-insulated switchgear (GIS) has been developed and introduced. A notable technique, which takes the output ratio of a symmetric ultra-high-frequency (UHF) sensor (e.g., a loop electrode) to an asymmetric one (e.g., a conical coupler), makes it possible to immediately identify defects and also to eliminate noises because the output ratio of those UHF sensors strongly depends on the radial position of the GIS. It would be remarkably effective for dc power transmission, intermittent partial discharge (PD), and sequential risk assessment based on each identified PD pulse, which would support condition-based maintenance.     

110kV城中变UHF方式GIS局放在线监测应用

随着科学技术的发展,利用相关技术对运行中的电气设备运行状况实施在线监测,保证设备的安全稳定运行已成为可能。在高压组合电器（GIS）内部,绝缘介质在高电场强度作用下,发生在电极之间的未贯穿的放电,称为局部放电。通过附加于GIS外部的外置UHF局部放电测量传感器或使用已有的内部UHF传感器来获取的GIS内部的超高频局部放电信号,通过对信号采集,放大,滤波,分类,A／D转换等DSP技术应用,可实时在线的诊断分析出GIS内部的各种运行状况。