用于检测变压器局部放电的荧光光纤传感系统研制

基于局部放电产生光效应的物理现象和荧光光纤具有传感一定波长微光信号的特性,研制出一种检测局部放电信号的荧光光纤传感系统.阐述了荧光光纤检测局部放电光信号的原理,给出了传感器主要参数和系统组件,在实验室搭建的模拟变压器油中局部放电试验研究平台上,与超高频法的检测结果相比较表明,两种方法在检测油中针-板绝缘缺陷产生的局部放电时,得到的放电脉冲都集中在工频正负电压峰值附近,且在反映放电脉冲次数和放电发生相位上具有很好的一致性.超高频法检测局部放电信号大小主要反映脉冲幅值高低,即得到的是φ-u-n三维谱图;光测法检测局部放电信号大小主要反映脉冲能量大小,即得到的是φ-p-n三维谱图.由于荧光光纤传感器可方便埋设于变压器绕组绝缘中,对复杂绝缘结构内部的局部放电进行在线监测具有广泛的应用前景.     

荧光光纤局部放电检测的优化匹配方法研究

局部放电光测法因其较好的抗干扰性,近年来在电力设备状态检测中受到关注.荧光光纤具有良好绝缘性和光谱转置特性,常被用于放电光辐射的耦合.为了优化荧光光纤检测系统,本文对荧光光纤的光谱匹配、统计差异性来源、光纤耦合长度、入射相对位置等性能影响因素进行了理论分析和试验研究.研究以空气电晕、两类荧光裸光纤和两类单光子光电器件为...     

基于不同放电模型的变压器局部放电光学特性研究

基于建立的真实变压器故障模型模拟变压器内部不同放电类型,同时为捕捉局部放电时的光学效应,建立基于光学传感器的局部放电光局放检测系统。研究中通过外施电压对沿面放电和悬浮放电缺陷模型进行加压产生局部放电信号,研究结果表明:局部放电的光学信号能够有效反应变压器内部局部放电的产生和发展过程。放电图谱中放电点的密集度,可直观评估放电的强烈程度。当放电趋于稳定时,沿面放电点的光学放电信号相位主要分布在60°~150°和240°~330°之间,悬浮放电点相位主要集中在260°~320°之间,根据光局放信号的相位特性,可以明确区分变压器内部的沿面放电和悬浮放电现象,为变压器光局放检测技术的应用奠定了基础。     

换流变压器局部放电超声波检测信号分析

介绍了一种基于小波变换的信号压缩处理方法。选取了换流变局部放电信号,采用基于小波变换的信号压缩处理方法对混合信号进行处理。     

油纸屏障对变压器局部放电超高频检测信号的影响

受变压器内部复杂结构的影响,局部放电超高频信号在变压器内部的传播特性非常复杂。笔者通过变压器局部放电超高频实验研究,分析了油纸屏障对变压器局部放电被测超高频信号的影响。设计了油中气隙放电、油中沿面放电和油中电晕放电3种局部放电模型,在实验油箱中进行局部放电实验,采用超高频小环天线进行放电信号检测,在有无油纸屏障情况下获得了局部放电超高频信号实测数据,对所测局部放电超高频信号在时域和频域上进行了对比分析。结果表明,油纸屏障对超高频信号幅值衰减及信号功率谱有一定影响。     

新型局部放电检测技术研究

受到噪声信号的干扰,实际检测局部放电时,检测得到的放电量数值过小.针对该问题,研究了一种新型局部放电检测技术.根据局部放电产生能量信号,采集放电信号特征,根据不同变化特征的放电信号特征,运用不同处理算法,去除噪声干扰,设定不同识别模式的放电参数,最终完成放电检测技术的研究.选用试验器材,连接局部放电检测装置,采集局部放电参数,并作为标准对比值,分别使用2种传统检测技术与设计的检测技术进行试验,结果表明设计的检测技术得到的放电量数值最准确.     

在线检测电力设备局部放电信号传输系统的研究

在研制的用于电力设备局部放电在线检测装置的信号传输系统中,考虑到检测装置微机系统和控制室的安全,并加强抗干扰性能,采用光纤系统来传输信号。并选择频分复用和时分复用的方式,分别传送多路局部放电信号和控制信号,从而简化了系统并降低了费用。叙述了电子传输系统各个部件的设计和工作原理。该系统已用于局部放电的在线检测装置中,并成功地进行了多次现场电力设备局部放电的在线检测试验。     

绝缘子沿面局部放电的光电探测效率分析研究

为了实现荧光光纤局部放电检测系统的开发,针对绝缘子沿面放电光辐射特性,对荧光光纤光电测量系统关键性能和匹配效率进行了对比分析。通过试验获得了绝缘子沿面放电光谱主要成分、特征谱线和随放电强度变化的光谱统计范围,并结合绝缘子沿面放电发射光谱、荧光光纤激发光谱、光纤的捕获效率,对比分析了两种荧光光纤对局部放电的荧光激发效率,得到了两种典型聚苯乙烯（PS）荧光光纤的激发强度和激发效率。结果表明：激发光谱为299～477 nm的光纤要优于294～410 nm的光纤;R3896型光电倍增器（PMT）与荧光光纤系统结合匹配效率更优,PMT在最优驱动偏压下信噪比（SNR）达到峰值12.45 dB;在最优驱动偏压下自然散热系统的自温漂效应大致为7%,冷却恢复时间大致为40 min。     

电力设备局部放电信号的在线检测系统研究

主要研究了以光学信号为基础的电力设备局部放电的在线检测系统。由于电力设备发生局部放电时会辐射频带很宽的光谱信号,通过检测电力设备辐射的太阳光谱的紫外盲区信号,可以推断电力设备绝缘是否发生破损,并配合USB光学摄像头可实现电力设备内部局部放电状况的视频检查。实验研究表明：本系统对检测电力设备局部放电信号具有快速直观、灵敏度高、抗干扰性强等优点。     

电力设备局部放电信号的在线检测系统研究

主要研究了以光学信号为基础的电力设备局部放电的在线检测系统.由于电力设备发生局部放电时会辐射频带很宽的光谱信号,通过检测电力设备辐射的太阳光谱的紫外盲区信号,可以推断电力设备绝缘是否发生破损,并配合USB光学摄像头可实现电力设备内部局部放电状况的视频检查.实验研究表明:本系统对检测电力设备局部放电信号具有快速直观、灵敏度高、抗干扰性强等优点.     

基于改进经验小波变换的局部放电荧光信号去噪

由于现场环境的复杂性,局部放电(partial discharge,PD)检测伴随着大量噪声干扰,易出现PD漏报与误报现象,影响电力设备后续运维工作。文中采用荧光光纤PD检测法,提出了基于谱峭度和改进经验小波变换(empirical wavelet transform,EWT)的自适应PD荧光信号去噪算法。首先利用快速谱峭度图确定荧光信号傅里叶频谱的紧支撑区域边界,随后对含噪荧光信号进行EWT分解并获得荧光信号所在的有用信号分量,最后对有用信号分量采用小波阈值法去除残留噪声,得到去噪后的PD荧光信号。利用该方法对仿真荧光信号进行去噪分析,并将去噪结果与经验模态分解-小波变换(empirical mode decomposition-wavelet transform,EMD-WT)法和EWT法进行对比,结果表明,该方法在信噪比、均方根误差和归一化相关系数等指标方面都有所提升,证明了该方法具有良好的去噪效果。此外,实测信号的去噪结果表明,该方法的降噪率优于EMD-WT法和EWT法,具有较好的噪声抑制能力。     

局部放电的电脉冲信号检测研究

介绍了局部放电脉冲信号在线检测中采用的抑制干扰算法,理论和实践表明该算法能有效地抑制干扰和提取局部放电脉冲信号。     

利用光纤技术监测高压电器设备局部放电的初步研究

从荧光光纤的原理、特点入手，对荧光光纤监测局部放电的可能性和意义进行了论述，并分析比较了３种规格光纤传器的传输效率、灵敏度和光谱性能。阐述了研究思路与过程，通过试验给出结论。     

基于紫外荧光光导的增强型局部放电光电传感技术对比研究

本文从提升局部放电光电检测效率角度出发,采用Dy³⁺和Ce³⁺掺杂荧光玻璃作为前端耦合光导,提升了放电紫外光谱波段的检测效率,并通过荧光光导与单光子器件相配合的方式,实现了宽光谱、高灵敏度的局部放电光电探测。研究中,首先对两种荧光光导的激发光谱和荧光光谱特性进行了对比分析,计算了其与硅光电倍增管和光电倍增管的匹配效率,在此基础上对两种光导的光度衰减时间和荧光脉冲滞后时间进行了测定,最后通过局部放电的实测,对比分析了两种光导测试系统的灵敏度、线性度及其在放电统计特性上的差异。     

光纤F-P局部放电检测传感器优化设计

本文中作者根据高斯光束耦合理论、多光束干涉理论、弹性力学原理和有限元MEMS分析,对现有光纤型F-P传感器的结构进行了优化设计。     

基于荧光光纤检测GIS局部放电的多重分形谱识别

为了获取SF6气体绝缘电器(GIS)局部放电(PD)光信息特征,完善了反映GIS内部4种典型绝缘缺陷的物理模型,并利用研制的PD荧光光纤传感系统,获取了用绝缘缺陷模型产生的PD光信号,构建出了相应的φ-u-n三维图谱及其灰度图像。同时,针对简单分形特征不足以描述PD灰度图像而导致模式识别率较低的问题,采用具有分析灰度图像丰富特征信息能力的多重分形谱技术,提出了一种计算PD光信号灰度图像的多重分形谱概率算法。然后通过对多重分形谱中各特征信息的物理意义分析,提取了用于PD模式识别的特征量,并选用改进共轭梯度算法的反向传播(BP)神经网络作为分类器。研究结果表明:多重分形谱可有效描述PD灰度图像不均匀程度及其不同层次的几何结构特征,用于分类识别4种典型绝缘缺陷产生的PD时正确率均87%,优于用盒维数与信息维数作为特征量的识别。     

油中局部放电超声信号模式识别的研究

本文设计了4种油中局部放电模型，通过实验采集了局部放电超声,在一超声信号的时域，频域特征和时域压缩波形数据等特征提取方法，采用人工神经网络进行了局部放电的模式识别，获得了较好的模式识别效果，最后分析了影响识别效果的主要因素。     

GIS中局部放电特高频信号采集系统

研制了一套GIS中局部放电的特高频检测系统。用特高频天线和频谱分析仪采集局放信号,通过GPIB卡传送给计算机进行分析处理,并在GIS中构造了一种常见的故障类型,对该系统进行了验证。实验结果表明,该系统能够采集到GIS中局部放电产生的特高频信号。     

GIS局部放电特高频信号特征的研究

为了研究GIS（全封闭气体绝缘组合电器）设备内部各种不同类型局放故障的特高频信号特征,利用实际的110kVGIS母线段建立了一套GIS局部放电试验平台,并在试验平台上进行了高压尖端、地电位尖端、盆式绝缘子表面金属颗粒、悬浮电位放电和绝缘子内部缺陷等几类典型缺陷模型的局放试验,获取了不同缺陷的图谱资料。试验结果表明,依据特高频信号的特征,可以对不同类型缺陷进行区分。     

超声波信号在局部放电检测技术的特征集合探索

高压设备绝缘损坏会引起电力设备的局部放电,造成设备损坏。为实现对电力设备绝缘水平的有效监控,防止严重放电事故的发生,避免造成严重的损失,必须深入研究设备局部放电特征。局部放电超声信号检测是一种行之有效的检测方法,在检测过程中,电磁干扰不会对局部放电的超声波检测造成影响,但传播路径对检测结果的影响较大。本文对局部放电超声波信号的传输特性进行了介绍,对局部放电超声波信号的特征提取方法进行了分析,并利用小波分析对局部放电超声波信号进行了模式识别,对局部放电超声波信号检测的研究工作具有一定的参考价值。