500kV绝缘子串含零值绝缘子时的电晕放电分析

由于绝缘子串中含有零值绝缘子可能会导致输电线路雷击跳闸事故,本文基于有限元法研究了绝缘子串中含零值绝缘子的电场分布,并结合紫外检测仪观测电晕放电综合研究绝缘子串的电晕放电情况。建立了绝缘子串的三维模型,考虑了绝缘串子中含有零值绝缘子时的情况,并对该模型进行了电场仿真,同时通过紫外检测技术观测了含零值绝缘子的绝缘子串电晕放电,而且电场分析结果与实测数据相符,零值绝缘子附近电场发生畸变,紫外观测数据显示零值绝缘子附近发生了电晕放电。零值绝缘子导致的电场畸变是零值绝缘子附近发生电晕放电的重要原因之一,该研究可用于高压输变电设备外绝缘状况紫外检测的诊断与评估。     

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。     

极不均匀电场中负直流电晕放电紫外特性

为了对极不均匀电场中负直流电晕放电强弱进行评估,必须对电晕放电产生的紫外光子计数进行定量分析。通过棒-板电极中负直流电晕放电进行了Trichel脉冲频率、电晕电流及紫外光子计数的测量,得到了试验电压、Trichel脉冲频率、电晕离子电流与紫外光子计数之间的相互关系。试验结果表明,在距离放电点相同距离、相同增益时,Trichel脉冲频率与试验电压近似呈线性关系,且在不同棒-板距离时,试验电压对脉冲频率的影响梯度基本相同,在3.6~4.2之间;紫外光子计数与试验电压及Trichel脉冲频率均近似呈2次方关系,而且紫外光子计数与频率在一定电极距离范围内存在固定函数关系。这一结论为紫外仪在电晕缺陷检测方面奠定了基础。     

极不均匀场中正直流电晕放电紫外特性的研究

高压输电线路缺陷故障早期往往伴随着电晕放电,应用紫外成像仪检测线路缺陷中的电晕放电现象越来越广泛,为了对放电强弱进行评估,需对紫外光子计数进行定量分析。笔者通过棒—板电极中正直流电晕放电进行了电晕电流单位时间脉冲个数、电晕电流及紫外光子计数的测量。实验结果表明,正直流电晕放电存在3个阶段,在距离放电点相同距离、相同增益时:第1个阶段中电晕电流单位时间脉冲个数与试验电压近似呈线性关系,紫外光子计数与试验电压及电晕电流单位时间脉冲个数均近似呈二次关系;第2个阶段衰减较快,没有统一规律;第3个阶段中紫外光子计数与试验电压呈指数关系(N=a×ebx),其中a的取值随着棒—板距离的增加而减小,与电极结构及电晕起始电压有关,b的取值在两种电极结构中均在0.2~0.3之间。     

紫外成像法在变电站电晕放电检测中的应用研究

电晕是变电站内十分普遍的一种放电现象,也是高压设备可能存在缺陷或故障的征兆信号。采用"日盲"型紫外成像仪在不同的气象环境下对多座500 kV变电站进行了现场检测,发现了部分设备的电晕放电现象。对上述放电现象进行了分类,并对放电原因进行了分析,结合实验室的研究和现场测试,提出了结合设备的放电位置、放电强弱、放电形态、放电机理并结合气象因素进行放电评估的综合分析方法,实际应用证明了该方法的有效性。     

高压外部电晕放电及其检测

从电晕放电现象出发,简单介绍了电晕放电的形成机制,分析了高压输变电系统中高压外部电晕放电的基本特征及危害;介绍了传统电晕放电检测方法(红外成像和超声波测量)及其不足,详细阐述了紫外成像检测新技术的原理、技术特点、应用领域,展望了紫外成像检测技术在高压输变电系统中的应用前景。     

基于紫外成像的高海拔分裂导线电晕起始特性研究*

高海拔电晕放电起始特性是导线电晕特性研究的重要内容之一。紫外成像仪是一种非接触式的测量放电的仪器,文中使用紫外成像仪测量了高海拔地区特高压分裂导线LGJ-720在电晕笼中的电晕放电特性。在西宁平安县特高压试验基地对LGJ-720导线在干燥、淋雨、湿导线条件下做了6分裂数下的电晕特性试验,获得了导线电晕放电紫外图谱。文章对以往的紫外图像处理算法进行改进,使用聚类和Graph Cuts算法对图像中的光斑进行分类和分割,相比传统算法保留了主光斑附近由于设备放电引起的灰度值较大的小光斑,滤除与主光斑较远且灰度值小的小光斑,提出根据光斑位置关系与灰度值进行图像分割的算法,得到了不同气象条件下导线所加电压与等效紫外光斑面积之间的关系,使用切线法获得了电晕放电起始电压,在仅考虑电晕起始电压的条件下对特高压导线选型提供参考。     

UVTRONR2862型紫外传感器检测交流电晕放电

为得到准确的放电信号,避免外界环境电磁干扰,针对高电压设备局部放电时伴随有紫外光产生的现象,选用UVTRONR2868型紫外传感器检测针—板电晕放电。该传感器光谱响应范围为185～260nm,可避开可见光干扰。通过实验选择合适的驱动电路以及紫外传感器的驱动电压;统计放电脉冲出现的相位分布;寻求反映电晕强弱的特征量。用脉冲电流传感器、紫外成像仪和紫外传感器同时检测针—板电晕放电,对比3者灵敏度。实验结果表明,该紫外传感器脉冲输出个数与放电强弱有明显关系;放电脉冲出现的相位与电流传感器所测结果基本一致;其灵敏度较高。     

数据融合用于MOA在线监测数据的处理

为解决MOA在线监测测量数据产生的误差,采用算术平均值和分批估计相结合的数据融合方法,平滑MOA在线监测过程中外界因素的干扰,保留了真实信号的基本特征,使其结果更能有效反映MOA当前的绝缘状况。两种方法处理MOA在线监测数据的标准差结果显示数据融合方法能得到比简单的算术平均值更加精确的数据。该方法程序简单、可操作性强、适于现场应用。     

电站开关柜电晕放电的紫外脉冲法在线检测研究

开关柜作为电站重要的电气设备,需对其开展局部放电的在线检测,及早排除潜伏性绝缘故障与设备故障,以保障电站的安全生产运行。文章研制了基于紫外脉冲法的内置式开关柜电晕放电智能探测器,通过实验探究其有效工作距离,寻求紫外脉冲输出与电晕放电的关系。结果表明,紫外脉冲法具有良好的灵敏性与抗干扰性,适用于开关柜电晕放电的在线检测,紫外脉冲的输出个数与输出幅值均受电晕放电发展过程影响,基本可以正比反映放电强度。通过分析实验结果,提出了通过对比紫外脉冲的输出个数与输出幅值综合判断电晕放电发展程度与危害程度的检测手段,为提高测量准确度、进一步降低故障误报率提供了一种新思路。     

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.     

高压电机定子线棒和定子绕组电晕紫外成像测试影响因素的研究

为了掌握高压电机定子线棒和定子绕组电晕紫外成像测试技术,量化评估定子线棒和定子绕组的防晕水平,对定子线棒和绕组电晕紫外成像测试的影响因素进行了探讨。结果表明:紫外成像测试设备的增益和计数框大小的设置、测试距离、试验温度以及对紫外成像设备标定的影响因素等均影响测试结果。     

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。     

基于紫外传感器的高压放电检测系统的设计

针对紫外CCD价格昂贵和目前高压电力设备放电紫外检测系统操作复杂的问题,研制了一种基于紫外光电管的紫外检测系统。该系统结构简单,包括紫外光电管、紫外光电管驱动电路、示波器和电源模块。同时,设计了针尖放电模型模拟电晕放电试验,验证了该系统可以检测到十分微弱的紫外辐射信号。该系统操作方便、灵敏度高,为解决电晕问题、评估放电强度提供了依据。     

紫外成像检测变电设备电晕放电的实际应用

介绍紫外成像技术检测变电设备电晕放电的实际应用,利用紫外成像仪对变电站设备进行检测,发现了部分设备的电晕放电现象,对放电现象进行了分类,并初步分析放电原因.     

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...     

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。     

Negative DC corona discharge effects on the ultraviolet photon count in rod to plane air gaps

In order to investigate the effects of negative DC corona discharge on ultraviolet (UV) photon count, a corona discharge measurement system based on rod to plane air gaps was established. The variations of positive ion, negative ion, and electron densities were calculated with a fluid model, and the generation process of photons during negative corona discharge was investigated. The differences of photon count and the variation of charged particles between negative and positive corona were also compared. The corona current, Trichel pulses, and corona‐generated photons were measured with increasing applied voltage. An approximate parabolic relationship found to exist between the photon count and the corona current, and also an ideal quadratic function was found to exist between the photon count and the frequency of Trichel pulses. These results provide a solid foundation in the application of UV imaging detection of negative DC corona discharge in power equipment. © 2015 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

采用光放大器的绝缘子微放电紫外光遥测系统

绝缘子出现电晕放电是其运行性能下降的一个重要征兆,电晕放电的发展将会加速绝缘子性能的恶化并最终可能导致绝缘子闪络等严重电力安全事故。为此介绍了一种利用微弱电晕产生的紫外光为特征量的远程在线检测绝缘子电晕放电程度的技术。该技术采用光放大器技术来检测绝缘子表面电晕产生的微弱紫外光,并能判别绝缘子运行状态。该系统中的光放大器首先将采集的微弱紫外光信号转化为与之对应的微弱电流信号,然后电流信号经过信号调理单元处理转化为可采集的电压信号,信号最后被采集卡采集进入计算机,PC机中的分析软件可以对采集信号结果进行分析与判断。系统软件基于虚拟仪器技术平台,既能减少硬件的成本又能很好的分析信号的特征。该系统在现场变电站进行了检测试验,绝缘子的放电检测结果验证了该检测技术的有效性。