基于VHF的交联电缆附件局放检测的研究

为在线检测XLPE电缆附件局放,基于电磁耦合法设计了VHF宽频带钳型电流传感器,该传感器检测频3~60 MHz,灵活方便、操作安全,易于安装,还建立了XLPE电缆附件和几种典型的电缆局放模型(气泡放电,毛刺放电等)。试验表明,不同局放类型统计特征谱图不同;VHF检测技术与传统检测方法的检测结果一致性较好。     

基于电缆传递函数和信号上升时间的电力电缆局部放电在线定位方法

为实现电力电缆局部放电(简称局放)在线定位,基于电力电缆局放信号的上升时间和传递函数(RTTF),提出了1种以局放信号的上升时间与传播距离的函数关系为基础的电力电缆局放在线监测定位方法。该方法进行局放定位时只需要在1个测量点监测入射波,不仅可用于在线监测系统,而且可用于长电缆系统的局放定位,其精度取决于电缆、高频电流传感器(HFCT)和高通滤波器的衰减常数和传递函数。通过应用传递函数对局放信号的仿真与实验室数据对比,其相关系数大于0.99,该结果验证了仿真的正确性;另外仿真和在线监测数据表明,RTTF方法是1种有效的局放在线定位方法。     

超高频法在发电机局部放电检测中的应用

设计了一套基于超高频 (UHF)法的发电机定子局放检测系统 ,实验室研究结果表明该方法可检测到发电机定子各类局部放电 ,分析和比较了超高频信号在空气和金属导体中的传播规律。该系统与预先安装在某发电厂0 #机组上的方向传感器和中性点的电流传感器相结合 ,联合在线监测发电机的结果表明UHF法可准确检测到发电机中的局部放电信号 ,且信噪比极高     

高频电流局放检测仪校验系统的研制与应用

以高频电流法局放相关测试原理为基础,设计局放检测仪校验装置,并制定了相关局放检测仪校验标准。采用研制的校验装置,对OMICRON高频传感器进行了测试。结果表明,该局放检测校验方法,可准确校验局放检测设备的测试性能与精度。     

串联谐振下电缆局部放电的双传感器检测技术

为了实现电力电缆耐压与局部放电(partial discharge,PD)同步测试,提出了变频串联谐振下电缆局部放电的双传感器检测技术,并在实验室搭建测试平台对该技术进行了验证。首先,基于电缆局部放电信号传播特性,利用高频电流传感器(high frequency current transformer,HFCT)检测流经电缆接地线上的脉冲信号(包括干扰信号与局放信号)做主信号,利用超高频传感器(the ultra high frequency,UHF)检测变频电源产生的脉冲干扰信号作参考信号。然后,采用基于阈值窗的时域滑动能量搜索方法对两路信号进行脉冲提取,并根据HFCT中干扰信号和UHF信号在时域上发生重叠的特点,采用交集判别算法实现HFCT信号中局放信号的分离识别。最后,构造局放相位分布(phaseresolvedpartial discharge,PRPD)谱图确定局放源的类型。实验结果表明,该技术能在变频电源强干扰下实现PD信号的分离识别。该方法可实现耐压与PD测试,对实际工程有一定的指导意义。     

基于圆环形超声阵列传感器的局放定位系统开发与实验研究

局部放电超声阵列定位方法是一种将超声阵列传感器与阵列信号处理技术相结合的局放定位新方法。文章开发了一套基于圆环形超声阵列传感器的局放定位系统,首先设计研制了超声阵列传感器阵元与阵列传感器装配体,组合后可得到九元和十六元的圆环形超声阵列传感器,并据此搭建了一套局放定位实验系统;然后结合现有局放超声阵列定位方法,开展了大量的局放定位实验研究。结果表明,局放定位系统可以有效实现对局放源的空间定位,满足工程需要。     

基于行波的电缆高频局放监测算法设计

介绍了基于行波的电缆局放监测算法,利用特高频局放传感器对电缆放电信号进行采集,结合现场放电情况对采集的波形进行处理.利用总结出来的电缆放电规律,将现场传感器采集的波形进行对比,创建特征量数据库.当传感器再次传回行波时,利用机器已学习的算法进行故障对比,可实现电力电缆的高频局放监测,同时可对电力电缆环流进行监测,对于电力...     

基于内置差分电容的电缆接头局放检测技术研究

实时准确测量电缆局部放电对电缆运行状态的评估意义重大,目前电缆局部放电主要运用高频互感技术,通过高频电流传感器检测电缆局部放电,但极易受环境噪声干扰,无法准确判断电缆局部放电。本文介绍一种基于差分电容的内置差分容式局放检测技术,该技术可以精确测量电缆局部放电。根据GB/T 7354-2003、IEC 60270:2000标准,通过模拟电缆典型缺陷,对基于差分电容的电缆接头局放检测技术的有效性进行试验验证,试验证明了本技术与实验室局部放电系统的放电相位及响应趋势完全一致,验证了该技术的可靠性和有效性。并将该技术应用于工程实践,极大地提高了电缆局放检测水平。     

新型的电缆局部放电在线监测系统研究

城市电网中因电缆沟电缆故障起火的事件时有发生,电缆绝缘劣化是电缆发生故障的重要原因,局部放电(简称局放)是电缆绝缘缺陷的表征,也是导致其绝缘劣化的主要原因之一。一直以来手持局放仪巡检电缆线路是诊断电缆绝缘状态的重要方法,为降低工作人员手持局放仪巡线的繁琐程度,研究了一种新型的电缆局放在线监测系统,该系统中使用高频电流传感器耦合流过电缆接头接地引下线的高频脉冲电流信号,并通过新型局部放电采集器将局放综合信息上传至局放监测主机,完成局放信号的实时在线监测。与传统的局放采集器相比新型局放采集器搭载了电力人工智能芯片,实现了局放信号处理的边缘计算,极大地缓解了庞大安装数量级下局放监测主机的压力,最后在现场测试中应用了该系统,并验证了该系统的可行性。     

XLPE电缆绝缘接头局放在线检测方法探讨

用基于电磁耦合法的VHF宽频带钳型电流传感器配合基于阿基米德螺旋天线的UHF传感器的方法研究了在线检测带有交叉互联线的XLPE电缆绝缘接头局部放电。该法对电缆绝缘接头处VHF和UHF信号的时域和频域分析可有效地识别被测电缆绝缘接头部内、外部的局放信号。VHF和UHF检测技术相互配合联合降噪可有效抑制宽带脉冲干扰,实验室和现场试验证明该法效果较好。     

Development of a fibre-optic sensor for partial discharges in oil-filled power transformers

Determination of partial discharge locations in large oil-filled power transformers is unreliable and difficult using external acoustic sensors, and internal sensors would need to be non-metallic. Thus the use of a fibre-optic coil as an acoustic sensor would allow the detection and location of partial discharges with potentially a much greater sensitivity. This paper describes the design of such a sensor and its signal processing requirements, its construction and its initial testing. The sensor was found to be able to detect 1-Pa acoustic pressure waves under optimum conditions; and to detect partial discharges in small artificial voids in an oil-bath.     

基于宽频带声电检测的变压器现场局部放电诊断及定位方法

为提升变压器局部放电特高频信号检测灵敏度和抗干扰能力,研制了上限检测频率达480 MHz的特高频线圈传感器,其具备在变压器铁芯/夹件接地位置检测局部放电特高频电流信号的能力。在实验室设置局部放电模拟缺陷,研究了变压器悬浮电位放电和绝缘表面放电的信号特征,有助于对现场检测的信号进行类型识别。研究了变压器现场检测去干扰方法,在此基础上研究了基于宽频带声电检测的变压器现场局部放电诊断及定位方法,并进行了实测验证,检出110 kV变压器内部局部电位放电缺陷,有助于提升变压器局部放电现场检测水平和诊断准确性。     

In-service evaluation of motor and generator stator windings usingpartial discharge tests

Partial discharges (corona) are a symptom of most types of deterioration of motor and generator stator windings rated 4 kV and above. Experience indicates that partial discharges occur years before failure. This leaves sufficient time to plan corrective maintenance to avoid the in-service failure of the motor or generator. This paper describes a new type of partial discharge test which can be performed by plant personnel during normal operation of the machine, thus enabling all users of large machines to plan maintenance. The key requirement of the new test is to remove all the interference caused by other sparking and discharging sources in a plant. Such noise has lead to false indications of stator winding deterioration in the past. The new test uses either high-voltage capacitive sensors, high-frequency current transformers, or 1000 MHz electromagnetic couplers to detect the discharge signals. These signals are processed on a pulse-by-pulse basis by a specialized electronic instrument to remove noise and the remaining partial discharges are then categorized according to number, magnitude, and phase position. The test has been implemented on over 100 machines, and the results appear promising     

基于巨磁阻传感器的无损检测系统研究与设计

针对现代工业与安全检测中对非铁磁性工件的表面及近表面缺陷检测需要,基于涡流无损检测原理,采用灵敏度高、体积小、工作频率范围宽(0Hz到MHz)的GMR传感器,结合基于单片机STM32的直接数字频率合成(DDS)信号产生方法及锁相技术研制了一套涡流无损检测系统。实验结果表明该基于 GMR传感器的无损检测系统能够较好的检测出铝板试件表面及表面下2 mm处缺陷的存在,多道扫描结果可清晰判别出缺陷的位置和大小,该系统可以准确完成对导电材料表面及近表面的无损检测。     

Partial vacuum breakdown characteristics of helium at 20 kHz for inhomogeneous field gap

In general, power devices and systems operating in vacuum or space environment are more susceptible to partial discharges, corona, or volume discharges due to the partial vacuum conditions. Additionally, high frequency operation of a power system is a contributing factor in lowering the breakdown voltage of insulation. In this paper we present our studies on the breakdown characteristics of helium operating in DC and 20 kHz AC field in partial vacuum, for a point-to-point and point-to-plane electrode configurations. Breakdown voltage as a function of pressure in the range of 27 to 400 Pa (0.2 to 3 torr) for both the DC and 20 kHz AC cases is presented. Voltage and current waveforms along with the optical emission waveform of the breakdown events are also presented. A variable DC power supply for DC and an in-house built variable DC-offset-AC power supply for the high frequency breakdown experiments are used. A high voltage probe and a Pearson current sensor are used for the voltage and current detection, and a photo-multiplier-tube with a digital pico-ammeter and a video camera are used for the optical signal detection of this set-up. The breakdown voltage as a function of pressure for both the AC and DC experiments, along with voltage breakdown waveforms for both electrodes are presented.     

多小波消噪算法在局部放电检测中的应用

在简单介绍多小波理论及其消噪算法的基础上，将其应用于抑制局部放电检测中的噪声干扰。局部放电是具有多种形态的非平稳信号，针对常见的4种形态的局部放电脉冲，以均方误差为衡量指标，通过蒙特卡罗仿真分析，研究了小波与多小波在不同局部放电模型下的消噪效果，并就二者提取多态性局部放电的性能进行了比较。研究结果表明，多小波对局放的先验知识要求较低，能够有效地处理多种形态的局放信号，在抑制噪声干扰的同时，能够保留更完整的局部放电信息。     

基于曲流技术和遗传算法的局部放电检测微带天线

基于微带天线原理设计了一种新型全向型局部放电特高频天线传感器。采用曲流技术对微带天线结构进行改进,增加天线的工作带宽。采用遗传算法对改进结构参数进行优化设计,使天线工作带宽达到最高。改进型微带天线的工作带宽为450 MHz~2 800 MHz,覆盖了局部放电特高频信号的主要频率范围。同时天线具有体积小、近似全向测量、增益高和灵敏度高的优点。模拟绝缘缺陷局部放电检测试验结果表明,该型天线可以有效检测典型局部放电特高频信号,满足变电站现场局部放电检测要求。     

FP型传感器局放声测系统的仿真研究

为在线测量变压器油中局部放电产生的超声波,建立了非本征型光纤法珀(FP)传感系统,传感器的传感单元FP腔由石英膜和尾纤端面组成,声波作用于石英膜上产生振动调制入射光波,通过解调含有局放信息的输出信号,可对变压器运行状态进行在线检测。针对FP传感器加工工艺要求高且工业上难以实现的问题,建立了光纤光栅解调系统,该系统具有全介质结构和抗电磁干扰特性。系统仿真和计算结果表明,增加石英膜半径和FP腔的端面反射率,可提高系统灵敏度;通过选择合适的FBG,可得到理想的系统传递函数。     

电力电缆局放电磁耦合高频传感器的研制

电力电缆现已广泛应用于输配电网,其绝缘状况关系到电网的安全运行。现评价电力电缆绝缘状况的主要手段是检测电缆的局部放电。局部放电脉冲放电电流大小一般都在微安级,属于高频小电流信号。首先以罗戈夫斯基线圈为原型,分析了电流传感器结构参数对传感器性能的影响。然后设计制作了高频磁芯电磁线圈、放大电路和滤波电路,并进行仿真和实验研究。验证了设计的线圈频带宽,信噪比高,获得了预期效果。