微波反射法检测复合绝缘子内部缺陷方法研究

为了检测复合绝缘子内部缺陷。提出基于微波反射法的复合绝缘子检测方法。该方法将微波发射到复合绝缘子内,利用微波在不同介质内发生折反射的性质,检测反射波信号,判断绝缘子内部是否存在缺陷。通过理论分析初步验证微波反射法的可行性,搭建试验平台进行无损检测,通过对无缺陷样品的试验总结数据分布规律、提出初步判据。通过内含缺陷的样品验证该方法的实用效果。试验表明微波反射法对于复合绝缘子内部缺陷具有较为明显的检测效果。     

复合绝缘子微波无损检测方法的关键因素研究

为了减少复合绝缘子缺陷的故障隐患,研究使用微波反射法对复合绝缘子内部缺陷进行检测的方法。该方法利用微波在绝缘子内部各层交界面的反射特征来进行缺陷检测。采用波阻抗模型进行计算,从理论上验证了微波检测方法的可行性;采用有限积分法对不同厚度的硅橡胶环氧树脂组合样品进行建模仿真,与实验结果对比,得到了硅橡胶厚度与微波反射信号强度的对应关系,即幅度衰减的周期性变化规律;采用平板样品进行实验,研究了缺陷尺寸与检测精度之间的关系,实验中最小可以检测到平板样品内0.3 mm深、4 mm宽的缺陷;提出使用读数偏移量相对值来判断缺陷的方法,使得本微波检测法可以适用于不同型号的绝缘子。理论和实验结果表明,采用微波反射法对复合绝缘子缺陷进行检测具有良好的可行性。     

基于微波反射法的复合绝缘子无损检测方法

为了对运行复合绝缘子内部缺陷进行无损探伤(NDT),提出一种基于高频微波的检测方法,利用微波在硅橡胶与缺陷以及缺陷与芯棒交界面处的折反射进行缺陷检测。首先通过计算不同缺陷类型处的折反射信号幅值,从理论上验证该方法可行性;其次,搭建了针对复合绝缘子的微波检测平台,并对加入不同类型人造缺陷的绝缘子样品上进行试验,优化各系统参数;最后对收集到的现场出现异常温升的绝缘子进行检测,找出缺陷位置,并解剖进行验证。实验结果表明:采用近场微波方法无需偶联剂,即可对复合绝缘子进行无接触、无损检测;可以检测到绝缘子内部的不同类型(介电常数)的缺陷;可识别尺寸小于0.4 mm的细微缺陷。通过实验验证了微波反射法应用于复合绝缘子内部缺陷检测的可行性。     

基于电场法的复合绝缘子内绝缘带电测试方法探讨

基于电场法检测原理,主导研发了复合绝缘子内绝缘缺陷带电检测仪。为了验证在带电检测过程中,电场探头与复合绝缘子的轴向距离不同对检测结果的影响,采用该仪器对良好的110kV复合绝缘子进行3组检测。检测结果表明,电场探头与复合绝缘子的轴向距离不同对检测结果影响较大,电极靠近复合绝缘子时电场强度较大,反之则电场强度较小。采用电场法带电检测复合绝缘子周围电场强度时,探头在沿复合绝缘子轴向移动中应保证其到绝缘子的距离不变,同时检测电极须沿切割电场线方向运动。     

复合绝缘子内部缺陷微波致热检测方法

为了探测复合绝缘子的内部界面缺陷,文中提出一种基于微波致热的检测方法。针对电力系统中的常用设备——复合绝缘子的典型缺陷,结合电磁波理论,分析了微波在不同介电常数材料中传播特性的差异。通过有限元仿真分析,获得了含酥朽缺陷复合绝缘子在交流电压下的发热特性,并对比了微波作用下酥朽老化绝缘子与正常复合绝缘子发热特性的差异。使用实际出现朽化缺陷的芯棒样品,测试了微波加热后表面温升的特性,分析了微波入射方向、处理时间、功率对发热的影响。仿真与试验结果验证了微波致热检测绝缘子内部缺陷的有效性。通过对微波处理前后的样品开展质量监测、热失重、傅里叶红外光谱测试,分析了微波致热方法对复合绝缘子样品的劣化作用。     

支柱瓷绝缘子的超声检测有效性

超声检测的结果依赖于试块与实际检测对象的吻合程度。为了提高运行中支柱瓷绝缘子检测的有效性和可靠性,结合支柱瓷绝缘子的瓷柱表面特征、以及产生的缺陷状况,设计制作了含有不同缺陷的系列模拟试块,并用研制的不同频率、不同折射角的小角度纵波探头和爬波探头对其进行测试研究。试验结果表明,小角度纵波探头对瓷柱内部缺陷有很好的检测灵敏度,而检测表面小裂纹时会受到瓷柱表面瓷砂的严重干扰;爬波探头不受瓷砂的影响,能灵敏地检测瓷柱表面裂纹。所以,单独使用小角度纵波方法或爬波方法,均不能完全检测出绝缘子瓷体内部与表面的小缺陷;应将两种方法结合使用,才能保证实际检测的有效性。     

太赫兹电磁波检测复合绝缘子内部缺陷可行性研究

复合绝缘子的电气性能和机械性能是输电线路安全运行的重要影响因素。研究使用太赫兹电磁波对复合绝缘子内部缺陷进行无损检测的可行性。该方法将激光器产生的太赫兹电磁波通过光路传输到绝缘子内部。利用脉冲电磁波在不同电磁介质内的传播特性,通过分析反射波的时域特征,判断复合绝缘子样品内部的情况。通过对平面形状样品和实际绝缘子样品进行试验,对比有无缺陷情况下的检测波形,证明了太赫兹方法是检测复合绝缘子内部缺陷的有效方法。     

全尺寸复合绝缘子内部缺陷微波无损检测研究

为减少由复合绝缘子内部缺陷造成的事故隐患,研究了基于微波理论的全尺寸复合绝缘子内部缺陷无损检测方法,提出了适用于该检测方法的数据处理及判定依据。根据所提出的理论,研制了由微波检测系统与自动化系统组成的全尺寸110 kV复合绝缘子自动化无损检测试验平台,制备了多种带有人造缺陷的全尺寸110 kV复合绝缘子样品。通过使用试验平台对人造样品的检测,得出了该方法对于气隙、碳化、金属缺陷的检测特征及精度。同时试验结果验证了所提出的理论的可行性与所研制的设备的可靠性。     

在役支柱瓷绝缘子超声波检测波形分析

通过多年电网变电站支柱瓷绝缘子超声波检测,得出小角度纵波探头能够更好的发现支柱瓷绝缘子的内外部缺陷,并总结出支柱瓷绝缘子的5种缺陷形式及对应的动态波形判断方式.     

基于低频双探头超声波的盆式绝缘子缺陷检测方法研究

盆式绝缘子是气体绝缘封闭组合开关(GIS)设备的重要部件，其质量状况对电网的建设及运行有着重要影响。本文阐述了盆式绝缘子的失效原因，在常见开裂位置上对现有检测方法进行对比分析。依据盆式绝缘子的材料特性和现场检测条件，理论计算得到探头频率、K值、晶片尺寸等数据，研制了一种超声波水浸聚焦斜探头装置，提出利用低频双探头超声波检测技术对盆式绝缘子螺栓孔附近裂纹进行检测的方法，并通过实验室渗透、射线检测等对检测结果进行验证。结果表明：采用型号为2 MHz 18×18 mm、晶片发射声束的轴线与工件界面的法线夹角α_L为24.8°～35.4°的双探头可以在盆式绝缘子中激发出信噪比较高的超声折射横波。采用特定低频双探头超声波检测技术对GIS盆式绝缘子进行缺陷检测具有可行性。     

基于红外图像匹配的零值绝缘子检测

针对零值绝缘子检测,提出一种SIFT算法与改进RANSAC法相结合的图像匹配检测方法。首先利用SIFT算法与欧式距离实现待测绝缘子串与图像库标准绝缘子串的图像特征提取及粗匹配,然后将马氏距离与RANSAC算法相结合实现特征的精匹配,提出了一种基于数据模型外点率的自适应方法来减少RANSAC算法在检验抽样数据模型上耗费的大量时间。试验结果表明,所提方法能准确地实现待测绝缘子串与图像库相应标准零值绝缘子串的匹配,实现零值绝缘子的准确识别。     

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。...     

基于小生境粒子群算法的永磁同步电机参数辨识

永磁同步电机的电磁参数会随着温度和磁路等因素的变化而变化,参数辨识的准确度对电机控制系统性能有重要影响,而传统的辨识算法存在收敛速度慢,辨识精度低等缺陷.针对该问题,可以采用一种基于粒子群算法的参数辨识方法.该方法输入参数测量简单,可同时对电阻、电感、磁链三个参数准确辨识,同时引入小生境技术和粒子群改进策略,可以克服基...     

存在气泡缺陷的盆式绝缘子电场仿真分析

盆式绝缘子内部存在气泡缺陷是引起局部放电和沿面闪络的重要因素,为研究气泡对盆式绝缘子电场分布的影响,采用ANSYS有限元分析软件建立存在气泡缺陷的盆式绝缘子三维仿真模型,分别研究快速暂态过电压和工频电压作用下,气泡大小、位置对盆式绝缘子电场分布及沿面闪络的影响。结果表明:气泡缺陷会引起盆式绝缘子电场畸变,最大电场强度比无气泡缺陷时增大了30%左右,且气泡越靠近金属端,盆式绝缘子电场强度越大。电场畸变主要出现在气泡缺陷附近,畸变程度与气泡尺寸、径向距离及距表面的距离有关。     

基于PMU和缓变功率的发电机组运动方程参数在线辨识

由于发电机机械功率无法被直接测量,并且电磁参数会因动态过程不同而发生较大变化,在发电机组综合参数辨识中,运动方程参数不能被准确辨识。提出了缓变功率的概念,基于相量测量装置(PMU)数据对发电机运动方程参数进行独立辨识。首先,对发电机运动方程进行变换,使得所测电磁功率由缓变功率和快变功率组成,其中缓变功率由不可测的机械功率和恒定功率组成,快变功率由待辨识的运动参数和可测得的转速组成;然后,采用低通滤波器从实测电磁功率中获取缓变功率曲线,从而将含有不可测变量的运动方程转化为以待辨识参数为未知量的可辨识方程。应用结果表明所提方法能够减少参数辨识中不考虑机械功率变化或者认为机械功率变化与转速偏差具有线性关系所引起的误差。     

GIS/GIL绝缘子超声检测研究进展与展望

气体绝缘开关/气体绝缘输电线路(gas insulated switchgear/gas insulated transmission lines, GIS/GIL)绝缘子应力集中、密度不均匀和内部集中缺陷可能是目前威胁GIS/GIL设备安全运行的主要原因,急需研究其检测方法。为此分析了GIS/GIL绝缘子应力集中、密度不均匀和内部集中缺陷的原因和检测技术现状,系统总结了GIS/GIL绝缘子常用环氧复合材料超声检测技术的研究进展,包括纵波声速、检测深度、灵敏度、第一临界角和临界折射纵波渗透深度等超声传播特性,超声临界折射纵波的声弹性效应和声弹性系数、GIS/GIL绝缘子次表面应力临界折射纵波声程差检测法和热应力云图、三支柱绝缘子柱腿平行应力纵波反射法和垂直应力纵波穿透法等超声应力检测技术,GIS/GIL绝缘子内部缺陷纵波反射法成像、表面缺陷临界折射纵波法和界面缺陷纵波斜入射法等内部集中缺陷超声检测技术,以及盆式绝缘子纵波反射法密度云图等密度均匀性超声检测技术。该研究指出研发少峰高频高能超声探头、绝缘子全域超声快速成像、多结构多部位超声检测、去应力处理残余应力测量、密度与残余应力耦合理论...     

太赫兹反射成像技术在复合绝缘子硅橡胶内部缺陷检测中的评述

由于太赫兹波穿透能力强、成像分辨率高、抗干扰能力强等优点,基于太赫兹反射成像方式的无损检测技术成为绝缘子缺陷检测领域的研究热点。本文首先介绍了介质中太赫兹波的传播特性,构建传播模型分析了存在缺陷时因介质不连续性导致缺陷界面处的太赫兹波折反射现象。然后概述了电磁波的时域有限差分法（FDTD）,基于FDTD理论的电场随时间的变化方程利用全波三维电磁场仿真软件对硅橡胶材料进行几何建模仿真,发现在距离模型中心2.5 mm的观测面上观察到的太赫兹波分布情况差异可以反映内部缺陷的尺寸和位置,提供了一种理论研究仿真方法。最后综述了学术上应用太赫兹成像技术检测绝缘子内部缺陷的案例,分析了探测距离影响灵敏度、背景噪声影响成像分辨率和缺陷类型识别的问题,并针对这些问题进行了展望。     

电子设备的电磁兼容性问题

电子设备的电磁兼容性是指其在一个电磁环境中能正常工作的适应能力。若电子设备缺少电磁兼容性 ,就会因电磁干扰而造成暂时或永久的失常。例如 ,一台正在工作的电脑 ,突然音箱中发出吱吱噪声 ,显示屏图像出现雪花状黑点 ,其原因往往就是因为附近有人用手机在通话联络。类似的现象在其它场合也时有发生 ,如在医院里当超短波电疗机开动时 ,附近的心电图机就无法正常工作。当设备之间或设备内部的各单元之间不能兼容时 ,必然是某一方已经成为一个干扰源 ,并存在某一耦合通道把这个干扰源传递到另一方 ,使其不能正常工作。1　干扰源干扰源多种…     

复合绝缘子内部缺陷的超声相控阵检测的仿真研究

利用超声相控阵对高压输电线路中复合绝缘子内部缺陷的带电检测,分辨率高、检测速度快,为了了解相控阵超声检测复合绝缘子内部缺陷的性能,优化相控阵超声探头参数和扫查方法,利用Field-Ⅱ进行仿真,研究了对相控阵超声探头声场分布,以及复合绝缘子超声相控阵检测中单焦点扫描、动态聚焦扫描、幅度变迹技术对成像质量的影响,根据仿真结果,选取了合适的相控阵探头参数及扫描方式,为超声相控阵仪器的设计提供了依据。     

基于电磁感应热成像技术的复合绝缘子内部导通性缺陷检测方法

为了消除复合绝缘子内部导通性缺陷引起的绝缘失效故障,提出一种基于电磁感应热成像技术的复合绝缘子内部导通性缺陷检测方法。该方法利用外部电磁激励源在导通性缺陷内生成涡流,涡流产生的焦耳热在材料内部传播,通过处理分析热像仪采集的绝缘子表面动态热图序列,实现绝缘子内部缺陷的检测。建立含导通性缺陷的复合绝缘子热波模型,得到缺陷对应表面的温度分布函数。利用人工设置缺陷的复合绝缘子样品开展检测试验,通过观测原始红外热图序列,分析对应表面下不同结构的电磁扰动和热扩散过程区域的热波信号。基于热波传播机理建立热波信号混叠模型,并利用盲源分离方法实现缺陷热波信号的增强显示。最后,基于导通性缺陷对应表面温度分布方程,得出峰值时间与缺陷深度平方的定量关系,提出缺陷深度的定量检测方法。理论和实验结果表明,电磁感应热成像技术可以检测到5mm厚护套下的高导通性缺陷,该技术在复合绝缘子内部导通性缺陷检测中具有良好的有效性和广阔的应用前景。