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。     

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。     

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。     

组合电器局部放电特高频检测的气压影响分析

特高频检测法以其高灵敏度和抗干扰能力,广泛应用于组合电器绝缘状态的现场检测。为研究局部放电特高频信号与视在放电量之间的关系,文中建立了基于特高频和脉冲电流法的局部放电联合检测系统,分别采集0.3~0.5 MPa气压下金属突出物缺陷模型的放电数据,提取UHF信号累积能量,并与视在放电量进行了相关分析。研究结果表明,各个气压下的UHF信号累积能量与放电量平方始终呈现线性函数关系,其线性斜率与气体压力相对应,这为特高频信号标定研究奠定了基础。     

XPLE电树枝生长过程中局部放电SHF信号特性研究

交联聚乙烯(XLPE)电缆中电树枝的生长伴随局部放电(PD)的产生,二者间存在一定关联。XLPE材料绝缘强度较高,其中发生的PD在超高频(SHF,3～30 GHz)频段的信号幅值相对较高。文中采用基于针-板电极结构和XLPE绝缘材料的试样,在不同温度和电压下对电树枝生长过程中的形态和PD的SHF信号进行同步检测,分析了电压与温度条件对二者的影响,并研究了二者间的特征关系。研究表明XLPE中电树枝的长与宽和温度与电压呈正相关,电压较低时对分形维数较低,较高时分形维数无明显变化。SHF信号幅值也与温度和电压呈正相关关系,电压较高时,信号幅值呈现先增大再减小至平缓趋势,频率在电压较低时信号有一定程度下降。电树枝生长情况和SHF信号的幅值呈正相关关系,且当电树枝生长速度较快时,SHF信号的频率也会升高。     

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。     

在线、离线检测方法在配电网电缆局部放电检测中的应用

介绍了目前10 kV交联聚乙烯绝缘(XLPE)电缆状态检测常用的两种方法,即以OWTS振荡波和Longshot在线局放检测仪为测试基础的电缆局部放电诊断技术。通过大量的实际测试,对比在线与离线测试结果,证明了两者在10 kV电缆局放检测方面的有效性和相关性,为国内刚刚起步的配电网络中电缆局部放电检测工作提供了宝贵的经验。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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.     

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。     

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。     

直流局部放电干扰源研究

局部放电作为影响绝缘老化的主要原因之一,是评估电气设备绝缘性能,研究绝缘老化趋势的重要手段。为掌握直流下局部放电波形的特性,笔者结合直流换流阀试验,对悬浮电位、高压尖端放电、地尖端放电3种典型缺陷的直流局部放电典型干扰源进行模拟研究。在直流电压逐步升高的情况下,从放电脉冲的极性、放电脉冲的位置、放电脉冲的幅值、放电脉冲的根数4个方面对特征进行总结、归纳,为直流下缺陷类型的识别奠定了基础。     

新型局部放电检测系统的开发与应用

针对局部放电检测难、效率低等问题,设计开发了一种新型的局部放电检测系统。它是基于物联网技术,实现了前端图形化采集、无线自组网传输、后台实时监控等功能,同时支持移动端查看。在实验室内模拟了GIS装置试验,试验结果表明该系统能够准确显示放电信号,保证了检测质量。同时进行了大量现场检测,准确地分析了异常的局部放电信号,提高了工作效率。