紫外成像仪在500kV变电站的应用

紫外成像仪对变电设备的电晕、闪络和电弧有很好的检测效果,通过检测放电部位辐射的紫外线,能间接评估运行设备的绝缘状况和及时发现绝缘设备的缺陷。介绍了用紫外成像仪在不同的气象环境下对多座500 k V变电站进行现场检测的情况,发现了部分设备的电晕放电现象及缺陷,证明了紫外成像检测技术的实用性,并分析了紫外成像仪实际应用中尚需解决的问题。     

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.     

基于有限元法的500kV变电站电晕放电抑制措施

虽然设计人员在设计时已经采用相应措施防止输变电设备发生电晕放电,但电晕放电现象在我国500 kV变电站运行过程中仍然时有发生。在介绍电晕放电现象和有限元法的基本原理的基础上,应用有限元软件Ansoft分别对电晕放电现象较严重的二分裂间隔棒夹口和复合绝缘子导线侧区域进行仿真分析。分析表明,采用微小夹口结构间隔棒和复合绝缘子导线侧串联玻璃绝缘子是抑制500 kV变电站电晕放电现象的可行方案。     

紫外检测技术在电力系统巡检中的应用

介绍了紫外电晕检测原理、技术特点和影响因素,并在辽宁电网多个变电站现场巡检基础上,总结了容易产生电晕放电的设备类型和重点部位,提出了针对不同放电类型的处理建议,对电网的安全稳定运行具有重要意义.     

南充500kV变电站电晕放电成因分析及抑制措施

电晕是高压输变电设备上常见的放电现象,不仅会引起电能损耗和无线电通信干扰,还会产生臭氧和氮氧化物污染环境,为解决此一问题,结合南充500kV变电站某门型塔出现的电晕放电现象在COMSOLMultiphys-ics软件中建立了仿真模型;基于有限元法计算了电晕区域的电场分布,分析了电晕形成的原因,得出了屏蔽环选取时未考虑复杂的电气接线和导线排列等因素的影响以及各导体产生的电场相互叠加是导致该变电站出现电晕放电现象的主要原因的结论;提出了优化屏蔽环尺寸、改变接线方式和调整各相母线排列方式等措施以减轻或消除电晕放电。分析表明,与改变接线方式和调整各相母线排列方式相比,优化屏蔽环几何参数的措施简单易行且抑制电晕放电效果明显,是消除南充500kV变电站电晕放电现象的最佳方案,而改变接线方式和调整各相母线排列方式亦可为将来工程的设计提供参考依据。     

高海拔变电站紫外检测异常现象分析

500 kV色尔古变电站的500 kV设备场地电晕放电引起的可听噪声比其他500 kV变电站明显要大。而紫外检测技术主要是通过观测高压电气设备周围电晕放电,来分析判断与电晕放电有关的电气缺陷或故障。笔者介绍了紫外检测在色尔古站的开展情况、实验室环境下避雷器均压环模拟试验和避雷器均压环电场仿真计算,针对紫外检测异常现象进行了详细分析,认为高海拔、风力大和昼夜温差大导致设备均压环相色漆剥落是造成电晕噪声明显偏大的主要原因,并提出了改进措施。     

变电站电晕放电现象浅析

电力系统中的高压及超高压输电线路导线上发生电晕,会引起电晕功率损失、无线电干扰、电视干扰以及噪声干扰。对于高电压电气设备,发生电晕放电会逐渐破坏设备绝缘性能。电晕放电的空间电荷在一定条件下又有提高间隙击穿强度的作用。当线路出现雷电或操作过电压时,因电晕损失而能削弱过电压幅值。本文主要对电晕放电现象的原理及其形成机制进行分析和说明,并对如何有效地防止电晕放电的产生提出了自己的见解。     

基于C-V模型的电晕放电紫外成像分割及特征量研究

高压设备因绝缘缺陷发生电晕放电时,设备表面会辐射出紫外光,利用紫外成像技术可以检测电晕放电位置与放电强度并判断高压设备的绝缘缺陷。紫外成像仪利用"光子数"表征放电强度,由于环境噪声干扰,"光子数"特征量并不准确,有时甚至误差很大。为了更准确地描述电晕放电状态,文中提出基于C-V水平集模型提取图像特征量来表征电晕放电特性的新方法。首先引入C-V水平集模型对紫外图像进行分割处理,然后根据提取出的放电区域和区域边界点坐标,定义了光斑面积、边界周长、长轴、短轴等参数来评估放电状态,给出了干扰因素的修正方法。最后,通过变电站绝缘子外表面放电的紫外图像C-V模型运算实例,说明该计算方法能在不进行图像滤波预处理的情况下,精确分割出放电区域,自动化程度高,且对不同背景的紫外图像适应性较好。     

用于检测电气设备电晕的盘锥天线的研制

为实现对变电站内电气设备电晕放电的检测,研究并设计了宽频带、高增益和水平面(H面)全向性的天线作为电晕检测的传感器。通过分析盘锥天线的辐射特性和特性阻抗,确定其设计为电晕检测天线具有优势,用离散化方法加工出的盘锥天线,在10MHz～1GHz以上具有良好的频率响应特性,平均增益4dB以上,在变电站检测试验中表现出良好的电晕放电信号接收能力。基于该天线可以开发出固定式或车载式电晕监测和定位系统,该系统可以监测整个变电站设备的电晕情况并且其工作不与设备发生接触。     

500 kV变电站高压场线夹电晕放电原因分析及处置方案研究

500 kV变电站出线间隔扩建并网过程中出现HGIS套管顶端双分裂T接转角线夹电晕放电现象。针对站内高压场地平面布置图和断面图建立变电站单间隔电场仿真模型，依据T接转角线夹图纸和实测数据，建立理想线夹模型和实际线夹模型并分别进行表面电场计算，分析产生电晕放电现象的原因，并通过在HGIS套管上端原有均压环基础上增加顶部屏蔽环的方案进行电场优化。     

介质阻挡电晕放电特性的测量与仿真

通过实验和分析Lissajous图形,研究了线管结构的介质阻挡电晕放电,给出了放电功率及等效电容值,采用PSPICE软件对放电等效电路仿真,分析并比较了实测电流和仿真波形。研究表明,随外施电压上升,放电分别出现电晕放电以及稳定阻挡放电,放电功率密度可达数百mW/cm3。     

不同参数条件下水中脉冲放电的电学特性研究

在不同的电压和电导率参数条件下分类实验研究了水中脉冲放电的两种方式 (电弧放电和电晕放电 ) ,采集并分析了实验中的电压和电流数据。然后简要讨论了两种放电方式的产生机理 (与电弧方式的热过程机理相比 ,电晕方式的初始机理还很不清楚 )。最后从实验现象、产生机理和应用前景等方面对比分析了两种放电方式。实验发现在大的溶液电导率下水中电晕放电方式的声学效应明显 ,为水下等离子体声源的设计提供了新的思路。     

纳秒脉冲电晕放电的衰减及电晕线电阻率对其的影响

在线-板电晕放电反应器模型上,分别采用电阻率较高的镍铬不锈钢线和电阻率较低的青铜线作为电晕线进行了脉冲电晕放电试验研究。结果表明,在其它条件相同的情况下,镍铬不锈钢线比青铜线上的纳秒脉冲衰减要大,两者的差别达15％。这表明,在纳秒脉冲电晕放电的实际应用中,电晕线的电阻率对纳秒脉冲电晕放电的衰减影响不容忽视。     

多针对板电晕放电伏安特性研究

实验研究了多针对板电晕放电的放电极性、尖板间距D的变化对伏安特性的影响,近似算得其伏安关系式I=CU(U-US)并确定了正、负电晕放电中的C值,由C与D的关系得出随D的减小,放电功率和电流密度增加的结论,在一定条件下实验结果与推导得到的伏安关系式吻合。最后结合实验和有关文献中的结果讨论了多针对板电晕放电特性。     

气液混合两相体中脉冲放电现象的研究

研究了气液混合两相体中线线电极脉冲放电现象。观测表明两相体的起晕电压降低,电晕区域明显加大,并且较为稳定,电极背侧也有较大区域的放电现象。分析表明上述现象的出现和空间水滴有很大关系,其作用为形成大体积两相体放电提供了依据。     

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。     

基于小波降噪的电晕放电辐射信号时域特性分析

研究电晕放电辐射信号既有利于消除其危害又有助于加强对其利用,小波变换是分析电晕放电辐射信号的一种很好的方法。采用相关系数法选择最佳小波,以史坦无偏估计法来确定小波重构的阈值,并根据采样率来确定分解层,对电晕放电辐射信号进行降噪处理。在小波降噪的基础上,分析了电晕放电辐射信号时域波形的一阶形状参量,得出电晕放电辐射信号的脉冲变换时间随电压升高而减小、相同电压下正电晕放电辐射信号的脉冲变换时间要大于负电晕的脉冲变换时间等结论。     

多高压电极系统电晕放电的研究

研究了多高压电极的放电特性现象。结果表明，由于各高压电极间受电场相互屏蔽作用的影响，使电晕放电通道的光学图形发生了向电极外侧偏移，同时各高压电极间距处在一定范围内可提高电晕放电起始电压。还利用分割电极的方法测量了平面电极上的电流密度，其极大值点可相应向外侧偏移，在负极性放电时在一定条件下能产生正流注放电。     

冰棒—冰板间隙负极性电晕起始放电特性

国内外研究结果表明,绝缘子覆冰过程的一个显著现象是:在带电情况下,其表面冰凌并未完全桥接,而是在伞裙间形成一定的冰棱空气间隙。为研究这种空气间隙对放电发展的影响,利用冰棒-冰板空气间隙放电模型在人工气候室内进行了负极性直流电晕放电试验,并分析了不同间隙距离、不同大气压、不同覆冰类型(包括冰的表面状态以及覆冰水电导率)情况下的电晕起始放电特性。研究结果表明:随着空气间隙长度的减小和气压的降低,负极性电晕起始电压也明显下降;湿冰时的电晕起始电压高于干冰时的电晕起始电压。这些研究结果为进一步深入开展覆冰电极系统的电晕放电机理和覆冰绝缘子闪络研究打下了基础。     

气体放电对金属平板强化传热作用的研究

文中对比研究了电晕、介质阻挡以及辉光放电对空气-金属之间对流传热系数的影响作用。通过对加热器功率以及铜板电极温度测量，计算获得在自然对流以及电极间发生放电两种情况下对流传热系数。在气体放电强化传热的作用下对流传热系数获得数倍的增加。在直流电晕放电实验中，当均匀的直流辉光放电产生时，空气-金属之间传热速率获得最大幅度的提高。采用介质阻挡放电在提高空气-金属之间传热速率的同时，放电间隙击穿电压发生显著提高，也使放电在实际应用中更易于控制。