GIS局部放电超高频在线监测技术研究及应用

研制了GIS局部放电超高频在线监测系统,针对局部放电(PD)信号提取时面临的复杂干扰因素,提出在GIS盆式绝缘子处外置超高频(UHF)传感器耦合GIS泄露的PD信号、噪声传感器耦合周围噪声水平,借助信号处理电路对二者获取的信号进行阈值比较、数字滤波和相位对比,进而剔除外来干扰,提取真实有效PD信号的干扰抑制方案。通过现场应用实例,验证了本文所提干扰抑制方案的有效性。     

基于超高频的GIS局部放电在线监测软件系统

介绍基于超高频的GIS局部放电在线监测软件系统,详细说明系统整体结构和各功能模块的设计实现.该系统运行稳定可靠,能满足GIS在线监测的需要.     

GIS局部放电外置超高频检测系统

研制了宽带和窄带两种超高频外置天线传感器,两种传感器增益均大于1,驻波比在其有效带宽范围内均小于2,均能用于GIS局部放电超高频检测。设计了高性能放大器和半分布参数超高频滤波器,工作频带为300～1000MHz,完全覆盖了两种传感器的工作频带。性能测试表明,传感器和滤波放大器性能优良,频率匹配,能满足超高频信号检测预处理的要求。通过对绝缘子表面金属污染缺陷产生的局部放电信号进行检测研究表明,超高频检测系统能够检测到超高频段微弱的局部放电信号,并能抑制低频段干扰,为后续模式识别的研究打下了基础。     

GIS中局部放电在线监测现状及发展

对GIS中局放的在线监测现状进行了综述,并指出了目前在GIS局放监测中存在的问题及发展趋势。     

气体绝缘开关设备中局部放电的在线监测技术

本文评述了气体绝缘开关设备（ＧＩＳ）中局部放电的各种在线监测技术的原理特点、适用范围、灵敏度及结果评价等，认为超高频法具有抗干扰能力强、能识别缺陷类型、能对局放源准确定位等优点在ＧＩＳ局部放电在线监测技术中具有很好的应用前景。     

用超高频诊断GIS中固定金属微粒导致的局部放电

模拟了GIS中3种固定金属微粒导致的局部放电。用笔者设计的超高频局部放电检测系统分别对其进行了测量,并提取了局部放电信号高频窄带的谱图特征,建立了3种故障的指纹库。     

超高频方法在变压器局部放电检测中的应用

为了探讨局部放电超高频检测技术的应用,将数字化测量和超高频检测技术相结合,分析了局部放电超高频检测技术的原理。在简要介绍了局部放电超高频检测系统硬件和软件的组成后,实测并分析了检测系统的抗干扰性能。通过变电站电力变压器的现场局部放电测量,及时发现了设备的局部放电水平异常,避免了事故的发生。分析和实测表明,超高频方法较其它方法相比能有效避开电晕干扰,更易于发现设备绝缘系统早期绝缘缺陷,检测结果能准确反映设备绝缘状况,适用于电力变压器局部放电在线监测。     

超高频技术在电力设备局部放电在线检测中的应用

从传感器、超高频信号的采集处理、信号的模式识别及超高频信号的标定等几个关键技术出发,对超高频法在电力设备局部放电在线检测中的应用现状进行了综述,并对超高频法在实际应用中存在的问题进行了探讨。最后,展望了超高频局部放电在线检测技术的发展前景。     

超声波法在GIS局部放电检测中的应用

在概括对比GIS局部放电检测方法的基础上,结合对公司所辖变电站GIS设备开展的超声波局放测试情况,分析了毛刺、悬浮屏蔽、自有颗粒等缺陷的基本特征,给出了其典型图谱和经验判据,对现场工程人员具有相当的实用和参考价值。实践证明超声波法对带电巡检中的缺陷诊断具有较高的灵敏性和有效性,并可对缺陷进行精确定位,适合GIS设备短时的在线监测。     

GIS局部放电在线监测超高频Moore分形天线研究

设计了一种应用于气体绝缘全封闭组合电器(gas insulated substation,GIS)局部放电在线监测的超高频Moore分形天线。首先从理论上分析了该天线的多频特性,使用ANSYS HFSS对Moore分形天线和Hilbert分形天线进行了仿真对比,仿真结果显示Moore分形天线方向性良好,并根据仿真结果制作了天线实物。采用矢量网络分析仪对天线进行实测,测试结果显示Moore分形天线在电压驻波VSWR5时具有更多频段。最后,在实验室搭建了GIS局放测试平台,使用两种分形天线进行对比测量,结果表明,Moore分形天线特性良好,可用于GIS局部放电在线监测。     

气体绝缘开关设备局部放电特高频在线监测技术及应用

分析了各种气体绝缘开关(gas insulated switchgear,GIS)局部放电检测方法,认为特高频(ultra high frequency,UHF)法抗干扰能力较强,检测效率较高,可实现在线监测、故障模式识别及定位。以一起UHF在线监测系统发现的GIS设备缺陷为例,分析并总结运行经验。运行经验表明,对连续性的局部放电信号要重点关注,应监测24 h局部放电的发展情况,必要时利用便携式设备进行复测,排除现场干扰,确定故障位置,进行解体处理。通过安装GIS设备局部放电UHF在线监测系统,可发现GIS设备隐患,有效保证电力系统的安全稳定运行。     

基于超高频的局部放电窄带在线监测系统

笔者研制了两种超高频传感器,引进了基于混频技术的信号调理技术,构造了基于AGA-BP神经网络算法的模式识别单元,设计了系统控制显示软件,最终形成完整的测量系统,最后通过变压器和GIS典型缺陷局部放电试验验证了系统性能。     

基于超高频法GIS局部放电监测技术的研究

对于GIS局部放电的测量,超高频法是一种较为有效的方法。将频谱仪设置为零扫描模式,采用高频窄带的方法,通过安装在GIS内的超高频传感器获得的局放信号可以通过相位解析的方法表征其局放的点波波形。笔者给出了GIS中几种不同绝缘缺陷的点波波形及其指纹图。通过点波波形及指纹图,可以识别GIS中不同的绝缘缺陷类型。     

GIS中局部放电特高频信号采集系统

研制了一套GIS中局部放电的特高频检测系统。用特高频天线和频谱分析仪采集局放信号,通过GPIB卡传送给计算机进行分析处理,并在GIS中构造了一种常见的故障类型,对该系统进行了验证。实验结果表明,该系统能够采集到GIS中局部放电产生的特高频信号。     

高压开关柜局部放电UHF在线监测系统的研究

为了提高高压开关柜运行的安全性,笔者在介绍超高频法局部放电在线监测系统的基础上,设计制作了4种典型放电模型,并应用此在线监测系统对高压开关柜进行了局部放电试验研究,获取了大量放电谱图和放电脉冲波形,并对放电的相位特征进行了分析。结果表明:该系统具有抗干扰能力强、工作稳定性好等优点,满足高压开关柜局部放电在线监测的要求。     

基于UHF和HF的局部放电降噪方法的研究

采用基于阿基米德螺旋天线的特高频法与基于电流传感器的高频法对比测量的方法 ,发展了一种新型的降噪方法。其基本原理是 :高频法测得的脉冲信号中包括了油中放电信号和空气中电晕造成的脉冲干扰信号 ;特高频法测得的只有油中放电信号 ;故对高频法获得的信号 ,在仅对应于特高频法获得的信号处开窗时 ,可剔除脉冲干扰而获得油中放电信号。模拟实验以及现场变压器的实测结果证明这种降噪方法可有效抑制各种干扰特别是脉冲型干扰。     

GIS中典型局放缺陷的UHF信号与放电量的相关分析

超高频(UHF)信号与放电量的关系是局部放电UHF检测研究的难点问题,为了解GIS局部放电UHF法的检测结果与脉冲电流法的参量之间的关系,通过4种典型缺陷的局部放电模型的实验研究,比较了UHF信号的能量、二次积分、峰值电压、峰峰值、波面积等参量与放电量及放电量平方之间的联系。研究表明,UHF信号能量与其放电量平方的线性关系均具有最高的可决系数,即UHF信号能量与放电量平方之间存在线性关系;得到了UHF信号能量与其放电量之间的最佳回归曲线。研究结果对用超高频法定量检测电力设备局部放电具有重要的参考价值和指导作用。