Prediction of tree initiation by analysis of discharge magnitude and discharge luminescence at each phase angle section

Partial discharge is one of the causes of deterioration of insulating polymer materials subjected to high voltages. In this case, the deterioration that is caused by partial discharges in gaps, such as voids inside an insulator, is of particular importance. In this study, the prediction of tree initiation due to partial discharge occurring in voids is considered. New tree initiation diagnostic methods are proposed by measuring discharge magnitude and discharge luminescence in each phase angle section of the applied voltage. It is noted that some samples revealed different time dependence of partial discharge patterns even under the same measurement condition. These patterns were the case of occurrence of swarming pulsive micro discharges (SPMDs) before tree initiation and the case of no occurrence of SPMDs. The prediction of tree initiation by using moving average of the discharge magnitude is discussed. We propose the parameters to reflect a pre‐tree initiation mode and also evaluate their usefulness for the prediction of tree initiation by using moving average analysis. © 2003 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 143(2): 22–29, 2003; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.10076     

固体绝缘中气隙尺寸对局部放电过程的影响

为了分析和评估固体绝缘中气隙缺陷局部放电的危害,提高局部放电检测的工程应用水平,试验研究了固体绝缘单一气隙缺陷模型;测量了不同模型试品的局放起始电压、起始放电量及放电信号波形;分析了固体绝缘内部气隙缺陷的几何尺寸对局放特性的影响;考察了不同几何尺寸缺陷放电的发展过程和脉冲电流波形特征,发现不同尺寸缺陷结构的放电特性有所差异;归纳了不同场强下气隙放电的变化规律。试验结果表明,气隙缺陷尺寸越大,越易产生放电且放电量越大,外施场强增加则放电量增大,而固体绝缘中的局部放电随气隙缺陷尺寸变化表现出有差异的波形特征。     

非晶态聚合物气隙缺陷局部放电特性研究

笔者系统研究了非晶态聚合物中气隙缺陷的电老化机理。通过对单气隙缺陷以及悬浮电位局部放电特性的检测,确定了单气隙结构与局部放电特性之间的关系,并分析了局部放电对电老化过程的影响。试验结果表明,局部放电的起始电压、放电量、放电电流波形特征以及多周期统计特性都随着气隙结构的改变发生明显的变化。并且气隙中局部放电产生的空间电荷对后续放电过程的发展起到了加速作用,说明非晶态聚合物中长气隙缺陷局部放电引发的电老化现象与空间电荷量存在着密切的关系。     

500kV变压器局部放电试验的分析处理

介绍了对出厂局部放电试验不合格的某500 kV变压器的多次处理和分析试验的情况,确定局部放电量偏大的原因是调压线圈内部固体绝缘存在大量封闭性气泡,解体验证也予以证实。实践表明,对于局部放电量较小,(仅为数百pC)的内部缺陷,难以定位,需要综合放电波形和放电特性各个要素,结合试验分析推理,才能找到缺陷部位。     

检测XLPE电缆绝缘水树老化状态的超低频方波-工频叠加法研究

本文提出了能有效检测ＸＬＰＥ电缆绝缘水树老化状态的超低频方波－工频电压叠加法新技术,对含水树ＸＬＰＥ电缆分别放加单极性方波和正负对称方波电压叠加工频电压所产生的响应电流特性进行了实验研究,找出了最佳叠加工频电压值,最后对产生超低频方波－工频电压叠加电汉响应的机理及其检测的影响因素进行了探讨。     

对局部放电试验中典型放电和干扰图谱的分析

对现场测试中几种典型放电现象进行对比,并采取等效电路结合放电过程曲线,分析各种放电现象形成的原因及其明显特征,以便在错综复杂的图谱显示中找到规律,为正确识别放电信号提供参考。     

电力变压器局部放电实例分析

对大型电力变压器局部放电的产生、测量以及局部放电产生的原因进行了分析论述。     

局部放电诸参数与绝缘体电老化关系的研究

局部放电造成绝缘劣化的机理是非常复杂的。为了研究局部放电各宏观参数与绝缘电老化寿命的关系,本文应用以微机为基础的局部放电多参数测试系统,测量绝缘体在电老化过程中三种不同类型的局部放电(人工气隙、电树枝、液—固复合体的放电)。试验结果表明:放电能量或功率与绝缘的劣化关系较为密切,它是评定局部放电对绝缘损害更为合理的参数。     

大型汽轮发电机局部放电在线监测装置及现场实验

为研究大型汽轮发电机内部局部放电信号，研制了一套微机辅助的局部放电在线监测系统。系统由传感器、前置放大、信号传输系统、数据采集、处理和显示等部分组成。现场实验表明，该系统可以满足大型汽轮发电机局部放电在线监测的要求。     

对金属化膜电容器局部放电和自愈放电性能的初步研究

介绍了金属化膜电容器的局部放电和自愈放电特性,分析了两种过程的同异、其间的联系以及其对电容器介质性能的危害。指出对金属化电容器进行局部放电和自愈放电特性的测试是鉴别和改进产品质量的重要手段。     

GIS局部放电故障诊断试验研究

建立了模型GIS中局部放电在线检测的测量系统,采用特高频(UHF)电磁波测量、常规局部放电测试以及相位分析等方法,对GIS中典型的几种局部放电特征进行了研究,以求识别放电类型.通过常规局部放电测试与UHF特高频局部放电测量结果对比,可估计UHF信号的放电量,提高UHF特高频局部放电测试在工程中的实用性.     

冲击电压下500 kV油浸倒置式电流互感器局部放电特性研究

为了研究油浸式电流互感器在运行过程中的局部放电特性,搭建500 kV油浸倒置式电流互感器在冲击电压下的局部放电试验回路,对试品施加标准雷电冲击电压和操作冲击电压,使用安装在试品末屏接地引下线处的非接触式高频局部放电传感器采集局部放电信号,通过高采样率示波器显示放电波形。在冲击试验后进行工频局部放电测量、油中溶解气体成分分析、高电压介质损耗因数测试、频域介电谱测试,以检测试品的绝缘状况。研究结果表明:油浸式电流互感器在冲击电压下发生局部放电,绝缘损坏,放电熄灭电压低于正常运行电压,放电无法自熄灭,长期累积作用造成设备故障。     

局部放电试验典型放电和干扰图谱分析

局部放电试验是对于35 kV及以上电气设备常见的试验项目,因现场测试环境的复杂,局放的示波器图谱显示往往错综复杂,难以判断。通过对现场测试中经常出现的几种典型放电和干扰图谱进行比较,结合理论详细分析了各种图谱形成的原因及其明显特征,便于在错综复杂的图谱显示中找到规律,为正确识别放电信号提供参考。     

发电机局部放电信号解析

局部放电在线监测系统在发电机中的应用越来越普及,为使局部放电在线监测系统能在工程实践中得到更好的应用,介绍了如何对所采集的局部放电信号进行解析和判断故障类型,从而采取预防措施。     

XLPE电缆及接头局部放电的超高频测量与分析

超高频的局部放电测量是目前国外电力设备绝缘检测研究的焦点问题之一。本文建立了一套超高频局部放电的测量系统,设计了XLPE电力电缆及其接头局部放电超高频测量的电容耦合传感器,分析了传感器的等效电路,测量了其频率响应,对电缆以及接头中的实际放电进行了测量分析。     

变压器局部放电超高频检测方法的应用

阐述了电力变压器局部放电超高频检测方法的原理,分析了其抗干扰性能的优越性,并在变电站进行了实际应用。对测量数据进行了分析,结果表明,超高频方法可用于在线检测变压器局部放电,抗干扰性能好,测量结果能反映出变压器绝缘的真实状况。     

大型变压器局部放电故障定位测量方法和装置的研究

本文概述了80年代国内外局部放电超声定位的发展概况,文中介绍了JFD1系统的技术特点,着重研究介绍了有关定位技术和抗干扰措施,最后给出了JFD1系统的现场实测结果。有关结果表明,本文提出的方法和装置是可行的、有效的。     

油纸绝缘的局部放电特征量分析及危险等级评估方法研究

以局部放电为特征量,研究油纸绝缘扁平气隙缺陷发展规律及状态评估的方法。首先引入等效时频分析结合模糊聚类方法实现混合放电源的分离,并采用因子分析方法对传统的放电特征量指纹进行降维,提取出新的放电指纹;然后以不同放电阶段的新特征指纹为依据,采用ID3决策树实现了放电发展阶段和风险的评估;最后提出一套以局部放电作为特征参量对绝缘缺陷发展程度和风险进行评估的方案。该方法重点解决了2个问题:一是混合放电源的分离和识别,二是可用于评估油纸绝缘老化程度的放电指纹特征提取和诊断方法。     

Polarity Effect and Electromagnetic Radiation of Partial Discharge Accompanying Growth of Electrical Tree

We have investigated the characteristics of radiated electromagnetic (EM) waves from positive and negative partial discharges (PD) in epoxy resin and cross‐linked polyethylene. We found that there is a correlation among the EM level from PD, the positive PD current, and electrical trees. Therefore, the growth of an electrical tree produces a lot of positive PD. We have also investigated the characteristics of the frequency region of EM waves from PD in air, insulating oil, and liquid epoxy in addition to the above insulators. EM waves were detected in the frequency region of 40 MHz to 300 MHz from positive and negative PD in epoxy resin and cross‐linked polyethylene. EM waves were also detected in the frequency region of 40 MHz to 150 MHz from positive and negative PD in air. In the case of insulating oil and liquid epoxy, EM waves were detected in the frequency regions of 40 MHz to 150 MHz from positive PD, and 40 MHz to 250 MHz from negative PD. The frequency region differed depending on the material and the discharge polarity. Our investigation indicates that the cause is differences in electric field strength at the time of PD occurrence.