基于日盲PMT的绝缘子表面放电光信号检测系统

绝缘子是电力系统中使用量很大的绝缘设备,绝缘性能下降到一定程度的绝缘子表面可产生放电现象,检测放电辐射出的光信号可用于评估绝缘子的绝缘状况。由于绝缘子表面的放电一般为电晕式的弱放电,辐射出的光信号位于400 nm以下的紫外波段,检测日盲波段紫外光信号不仅有助于发现设备早期的放电现象还能实现白天放电检测。文章选择日盲型光电倍增管作为光信号传感器构建了一套放电紫外光信号检测系统,较详细地介绍了系统的硬件和软件的关键部分,硬件部分实现了光电转换和对信号的调理及采集功能,软件采用了虚拟仪器软件编写,可实现信号的采集控制和分析。测试结果表明,该系统具有线性度好和灵敏度高的特点,但室外较强太阳光对该系统有着一定的干扰作用。通过在实验室检测绝缘子的表面的放电,表明该系统能有效检测绝缘子的表面放电。     

基于紫外光脉冲检测技术的绝缘子电晕特性研究1

首先介绍了利用光电倍增管检测绝缘子电晕产生的紫外光来研究绝缘子电晕特征的研究方法。检测实验表明，电晕紫外光脉冲与电流脉冲有着很好的对应关系，可以采用紫外光作为电晕放电检测特征量。利用该方法检测绝缘子电晕时发现，对于干燥的绝缘子，绝缘子电晕光脉冲中仅含有正电晕脉冲，而当绝缘子表面存在水珠时，光脉冲中明显检测到了负电晕脉冲的存在。该文同时开发了一个自动判断负电晕的时间间隔程序，它能反映负电晕脉冲在电晕中的分布情况。大量的试验证明，如果水珠电晕存在时，绝缘子将会产生大量的负电晕，这也说明水珠将会加剧负电晕，引发负脉冲幅值更快的增长。     

基于日全盲紫外成像技术的局部电晕放电检测研究

日盲紫外成像技术作为新兴的电气设备缺陷检测技术,具有简单高效、安全方便且不影响设备运行等诸多优点。利用日全盲电晕监测仪,研究了针-板模型、棒-板模型和绝缘子污秽等不同缺陷模型的局部电晕放电现象,定量分析了紫外光子数、放电量与距离以及增益的关系。结果表明,电晕放电的光学特性参数与电晕放电量具有明显的对应关系,紫外成像仪可以有效地发现、定位及评估不同缺陷模型产生的微弱电晕放电,对于日盲紫外成像技术在电力设备缺陷检测中的应用具有突出的指导意义。     

用紫外成像检测绝缘子

介绍了沈阳供电公司应用紫外成像仪检测绝缘子绝缘状况的技术,该仪器可由电晕放电产生紫外光的强弱、放电频率判断绝缘子绝缘状况。举例说明了用紫外成像检测绝缘子的效果。探讨了紫外成像检测绝缘子的检测方法,阐述了检测绝缘子对电网安全运行的重要性。     

复合绝缘子沿面电晕放电特性的试验研究

为了研究复合绝缘子沿面电晕放电状况,以110kV复合绝缘子为试验对象,利用一种基于光电倍增管的紫外电晕检测装置来测量绝缘子电晕产生的紫外光,探讨复合绝缘子沿面电晕放电发展和分布特征。通过逐步升高施加电压的试验方法,检测得到复合绝缘子在不同表面条件下(干燥、清洁、潮湿、染污)沿面电晕放电发展和分布状况的脉冲量化特征数据。测量结果表明:当电压升高时,表面干燥条件下的复合绝缘子电晕放电沿串长发展和分布,而表面潮湿条件下的复合绝缘子电晕放电随机性较大。电晕紫外光脉冲个数以及脉冲平均峰值可以用作检测电晕放电的特征参数,以判定复合绝缘子电晕放电状态。     

电晕紫外光脉冲与电晕电流脉冲相关性研究

为解决传统上多采用接触式检测电晕产生的电流脉冲研究电晕特征存在的最大缺陷是易受外界干扰严重的问题,采用光电倍增管精确测量短距离内紫外光的强度,研究了电晕电流脉冲和紫外光脉冲的相关性特征。结果表明,短距离内,电晕产生的紫外光强度与距离平方成反比,且与电晕电流脉冲信号相关性很强,其幅值特性及统计个数特性与电流脉冲信号对应较好,故紫外光信号可作为特征量代替电晕电流脉冲信号分析电晕特征。     

福建省电力试验研究院2005年科研项目通过鉴定、评审一览表

01运行合成绝缘子沿面微弱电晕监测技术的研究鉴定意见：项目研究在测量绝缘子沿面微弱电晕的放电灵敏度和量化方面处于国际领先水平，具有推广应用价值。项目内容：课题所研制的紫外微弱电晕监测仪具有抗干扰性强、分辨率及灵敏度高、非接触性在线检测等特点，能分辩合成绝缘子、玻璃及瓷绝缘子串沿面放电的强弱。该系统能够比较准确的监测合成绝缘子沿面的伞裙放电，评价合成绝缘子的绝缘性能。产量化前景：项目作为国内外首次创新使用的检测合成绝缘子技术方法，填补了国内外空白。能有效方便地检测合成绝缘子绝缘性能下降，其成本相对于国内外其他合成绝缘子检测方法也有相当优势，具有巨大的市场前景和经济社会效益。02高压瓷瓶超声波检测技术研究鉴定意见：项目对三种类型高压支柱瓷绝缘子的受力情况进行分析，应用ANSYS软件进行有限元分析，通过计算得出了临界裂纹尺寸，在此方面的探索性研究在国内未见相关文献报道，属于国内首创。项目设计并制作爬波探头能够有效检测出支柱瓷绝缘子法兰附近深度1mm及以上表面的裂纹；研究并制作的纵波小角度探头能够有效检测出支柱瓷绝缘子法兰附近内部1mm及以上的缺陷和表面10mm及以上的裂纹，该成果在同类技术的研究中处于国内先进水平。...     

紫外可见双光路电晕放电检测系统的研制及实现

为了实现紫外光和可见光对电力设备的电晕放电情况进行复合图像检测,提出了采用双光路结构的光信号处理方法.设计并研制了基于可见反射式光路结构的紫外可见双光路电晕放电检测系统.该系统解决了紫外光成像与可见光成像能量差异大导致图像配准困难的问题.试验结果表明,该系统能实现电力设备电晕放电情况的准确探测及定位.     

电晕放电下的SF6气体特征发射光谱与放电程度识别

电晕放电是局部放电的典型形式,长时间电晕放电会引起电气设备的绝缘老化,甚至导致设备在正常运行电压下发生击穿。SF₆气体的强电负性致使低电压或高气压放电条件下的光谱信号极其微弱,为此,提出一种特征谱带光信号增强的方式,选取可表征局部放电SF₆气体特征光谱,采用窄带滤光片+光电倍增管的方式,增强特征谱段的光信号,以提高信噪比。首先,模拟黄铜、不锈钢、铝等不同电极材料下的针-板电晕放电,结合SF₆气体的电离分解机理,分析表征电晕放电的激发辐射的粒子特征谱带及其成因。其次,根据特征谱带选取窄带滤光片、光电倍增管、透镜等光学器件并搭建光脉冲信号检测平台,增强特征谱段的光信号响应。最后,在对比分析不同放电阶段光信号特点的基础上,提出识别放电严重程度的指标及阈值,并通过高气压电晕放电实验进行有效性验证。本文可为SF₆气体绝缘电气设备的局部放电检测及识别提供参考。     

电晕放电中光谱特性的分析及实验程序设计

为了解电晕放电中光的光谱特性和通过光辐射光谱的测量分析电晕放电的规律,介绍了利用光栅单色仪、锁相放大器等设备检测交流电晕放电光谱特性的实现方法和软件设计并分析了光谱特性。所测光谱范围190.0～900.0nm,光谱峰值波长集中在200.0～400.0nm,主要有297.9、316.8、338.0、367.8、380.0nm等,属紫外光谱,分析得出特征波长上光谱峰值的大小可作为判断电晕放电强度的参考量,工程上可利用200.0～320.0nm波段内紫外光避开日光紫外线对电晕放电紫外线的干扰。     

基于UV检测的UHV输电线路起晕电压的试验研究

Corona discharge is being detected by UV imaging detection technology at home and abroad in recent years.This technology is used in the corona tests of conductor bundles in this paper.In order to further research the corona characteristic,optimize geometry parameters and diameter of sub-conductor,and increase corona onset voltage of transmission lines,corona tests of three model conductors which are placed inside the outdoor corona cage are conducted.Corona cage could be used to simulate the corona activities on transmission lines under a low voltage and different conditions in an effective and economical way.Photon which was created by UV light as a result of corona discharge on conductors is detected by the UV detection apparatus.The photon number within unit interval,namely photon counting rate is adopted as the parameter of quantifying the intensity of corona discharge.According to the apparent change of photon number,corona onset voltage can be judged.All tests are conducted under almost same atmosphere condition.Using the method,corona onset voltage is acquired.The results indicate that the tests have a good repeatability,in other words,repeating same test twice same result can be aquired.The corona onset voltage can be acquired exactly from the curve of applied voltage vs.photon counting rate.Therefore UV detection apparatus can not only used to find discharge point exactly,but also applied on corona discharge research and live detection for power equipments.The method using in this paper is proved that is a new available method.     

基于紫外成像的电晕放电检测技术改进研究

针对当前电晕放电检测存在检测精度低的问题,提出一种基于紫外成像的电晕放电检测方法。该方法将基于紫外成像的电晕放电检测效果的干扰因素划分为距离、增益、温度和湿度检测等;构建了紫外线成像电晕放电检测体系,采用物镜系统解决电晕放电目标成像问题,利用光传感器将电晕放电图像进行光电转换,结合紫外滤光片滤除日盲区之外的光波,采用控制分析体系将光的强度量进行统计并分析,同时控制整个检测体系。利用图像显示体系将电晕放电图像信息融合、显示。在紫外线成像电晕放电检测体系基础上,分别对检测干扰因素逐一处理,设计基于紫外成像的电晕放电检测流程图,完成电晕放电高质量检测。实验表明,文章所提方法不仅有效处理了电晕放电检测干扰因素,还提高了放电源检测的检测精度。     

基于水平集模型的电气设备紫外图像放电区域分割

电气设备电晕放电时产生紫外光,紫外成像检测技术通过检测紫外光的方法检测电气设备外绝缘状况,是发现电气设备电晕放电故障隐患的重要手段。图像处理在紫外成像检测技术中有非常重要的作用。基于简化的Mumford-Shah水平集(Level Set)图像分割模型,提出一种新的紫外图像放电区域分割方法,采用该方法对采集到的紫外图像进行图像分割处理,得到了电晕放电区域边界曲线和放电面积,有利于进一步的模式识别。为检验该方法的抗扰性,进行了多次的实验,结果表明该方法可以在不进行滤波预处理的情况下,有效地抑制泊松噪声和高斯噪声引起的干扰。针对现场采集的含有较多噪声的紫外图像,提出改变模型权重的措施,进一步提高了放电区域分割的准确度。该电气设备放电区域分割方法对于不同类型、不同背景的紫外图像具有良好的适应性。     

基于数据融合电晕放电紫外计数值的数据处理

电晕不是一个稳定的放电现象,往往受到测量条件等因素的影响,使得紫外测量得到的数据一般是波动的,仅凭某一紫外计数值或有限次测量结果的简单算术平均值是很难判断电晕放电的强弱。因此,为了提高电晕放电紫外计数值的测量准确性和可靠性,基于数据融合技术,采用算术平均值和分批估计相结合的数据融合方法,对电晕放电紫外计数值进行了处理,在一定程度上消除了电晕放电紫外测量过程中外界因素的干扰,使得结果更能有效反映电晕放电的强弱,从而为后续故障诊断提供依据。文中介绍了该方法的基本原理以及详细的计算步骤,最后以实例将该方法与简单的算术平均值方法进行了比较,验证了该方法的有效性。     

基于紫外成像技术的电气设备放电故障定位

夜间型紫外成像仪获得的放电图像往往因其拍摄条件及其设备的限制,不能很好的实现电晕放电位置的定位,为此在对紫外图像进行降噪预处理的基础上,分别依据紫外图像灰度值的不同、放电部分的灰度值均高于环境部分灰度值、放电部分与环境部分灰度值相差明显且人眼对黑色敏感习惯以及放电部分边界梯度变化大的原理,采用等位图法、阈值法、反转法和边缘法研究了基于紫外成像技术的电气设备放电故障定位。实验结果表明4种方法均可实现放电定位。通过对结果的对比分析,确定了各种方法的适用情况,此研究有利于基于紫外成像技术的电气设备放电故障诊断的实现。     

极不均匀场中电晕放电的紫外成像检测特性研究

目前,紫外检测技术在电力系统的应用已受到广泛关注,但其应用方法和标准都处在探索阶段。结合模拟试验方法,研究紫外光子数与增益、距离之间的关系,考虑极不均匀场下的电晕放电,研究光子数与放电强度量化参数(局部放电量、电晕电流)的对应关系。试验结果表明,增益、距离对光子数影响较大,在应用中需选择合适的增益;光子数与距离基本成反比的关系,且在一定程度上能反映出电晕放电强度变化趋势。     

基于紫外成像图像参量的交流电晕特性研究

针对传统电晕检测方法存在难以准确定位放电位置且在现场应用易受干扰等问题,笔者采用数字图像处理算法提取了电晕放电紫外图像的光斑面积,并将其作为量化放电强度的参数,在实验室利用棒-板间隙研究了极不均匀电场中的电晕放电的紫外成像特征.分析了正、负电晕放电时的最大脉冲幅值、累积放电量参数与光斑的面积之间的关系,并对上述关系进行...