GIS局部放电监测系统设计与实验研究

为研究利用超高频法进行GIS局部放电在线监测,研制了局部放电在线监测系统。系统由现场主机完成局部放电检波信号的实时采集与单次放电超高频信号采集,并提取放电信号的幅值和相位信息。远程主机实现放电分析的功能,通过在GIS模型设置不同放电源,进行在线监测实验。结果表明系统可以有效地检测GIS局部放电信号,并进行放电分析,可据此进行放电类型的识别,系统的软硬件设计方案切实可行。     

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。     

基于分布式传感器的GIS局部放电在线监测实时数据传输方式的研究

针对检测GIS(Gas Insulated Switchgear,简称GIS)局部放电的分布式传感器采集局部放电信号的数据量大,通过RS-422串口进行数据传输时间长的不足。基于GIS局部放电分布式传感器在线监测系统,采用一种最大值数据压缩算法,将高速A/D采集到的大量实时数据,有效地传输到后台监测系统,解决了分布式在线监测系统中大量数据传输的瓶颈。通过实验验证,该数据传输方式速度快,性能安全、可靠,实用性强。     

DSP高速采集系统在局放在线监测中的应用

为了满足对在线监测的局部放电信号高速采集的要求,设计并完成了一个基于DSP的多通道数据采集系统,此系统可实现连续高速采样,并可同步采集工频信号得到局放信号的工频相位。详细描述了信号调理、A/D转换、DSP接口、数据缓存以及DSP/BIOSⅡ操作系统、局部放电信号的处理。     

GIS局部放电重症监测系统及其应用

GIS局部放电重症监测系统综合了应用特高频(UHF)、超声波(AE)和高频电流(HFCT)检测原理,应用该系统对运行中的GIS设备进行短期实时局部放电信号采集、分析,可及早发现GIS内部存在的各种绝缘缺陷。利用该系统对某变电站GIS异常局放信号进行监测,判断出异常信号具有绝缘早期或悬浮放电特征,并及时掌握了局放信号的变化趋势,确保了GIS设备安全稳定运行。     

基于独立分量分析的发电机局部放电信号提取

发电机局部放电在线监测对于判断其绝缘状况意义较大,在研究发电机局部放电形成原因的基础上,研发了一套基于DSP的局放高速采集系统,提出了一种基于独立分量分析（ICA）的发电机局部放电信号提取方法,并通过实例证明了该方法的有效性。     

特高压变电站GIS局放在线监测技术提升措施及案例分析

交流特高压GIS设备对气室内局放具有较高的要求,特高频局放在线监测可以对GIS内部情况进行实时监控,但仍存在可靠性差、误报率高等问题。文中阐述了特高压变电站GIS局部放电在线监测技术应用现状和配置情况,对GIS局部放电在线监测系统应用中存在的问题进行了总结,并提出了相应的提升措施。结合某特高压变电站的在线监测应用情况,通过特高压GIS内部局部放电的具体案例,证实GIS局放在线监测系统对于某些GIS设备内部故障具有一定的预见性,在采取提升措施后,结合移动式带电检测技术,可有效发现和跟踪GIS局部放电故障,避免重大设备故障的发生。     

基于光纤传输的气体绝缘开关设备局部放电超声波检测系统

为了检测和分析气体绝缘开关(GIS)设备的绝缘状态,结合光纤传输技术、数字信号处理技术、超声波检测技术,设计了1套基于光纤传输和Lab VIEW虚拟仪器的GIS局部放电超声波检测系统。系统由超声波传感器、远端高速采集模块、本地模块和上位机软件系统组成,应用光纤传输技术实现GIS局部放电信号的高速可靠采集。在准确提取局放信号的基础上,使用图形化编程语言Lab VIEW开发了上位机软件系统,上、下位机之间的通信通过用户数据报协议(UDP)实现。系统可实时采集和存储GIS局部放电超声波信号,并可对局部放电信号的时域、频域分布等信息进行分析,定位故障位置。采用该系统在多个变电站进行了实测,结果表明该系统可以有效地检测GIS局部放电。     

基于拟积分算法的发电机局部放电在线监测技术的研究

局部放电监测是发电机定子绕组绝缘状况监测的有效手段,笔者提出了拟积分(quasi-integration)局部放电信号采集算法,克服了局部放电信号时域处理方法存在的缺陷,提高了系统的精确度和分辨率。文中分析研究了各拟积分参数对积分效果的影响,并选取了适合该系统的拟积分参数,通过FPGA实现了算法。同时在实验室建立了典型的故障放电模型,构建了一套能够对发电机整个定子绕组绝缘劣化状况进行在线监测的系统,分析了该系统所捕获的故障放电图谱的合理性,得到了较好的实验效果,仿真和实验分别验证了拟积分法监测发电机局部放电的可行性和可靠性。     

GIS局部放电在线监测系统的研究与设计

为了有效准确地对气体绝缘金属封闭开关GIS(gas insulated switchgear)进行局部放电在线监测,针对当前主流监测设备存在着兼容性差、数据实时处理能力弱等不足,设计了一套多通信接口的GIS局部放电在线监测系统。结合双树复小波变换良好的去噪能力和提升小波变换高效的计算能力,在软件系统数据处理模块中引入提升双树复小波算法,对监测所得的数据进行去噪处理,并显示相应局放图谱,最后基于统计特征参数法对处理后的数据进行局放特征参数计算。仿真和实验结果表明,该系统人机界面友好,具有良好的数据处理和特征参数计算能力,所测得的结果直观准确,较之其他在线监测系统,更能满足GIS局部放电在线监测的实时性要求,在工程实践中具有更高的应用价值。     

基于虚拟仪器的GIS局部放电声电联合检测系统

笔者设计了一套基于虚拟仪器的GIS局部放电声电联合检测系统,通过不同速率的数据采集模块对GIS局部放电过程中所产生的超高频、高频电流以及超声波信号进行多通道同步联合检测。系统基于LabVIEW虚拟仪器平台开发,可连续捕捉与采集存储局部放电脉冲波形信号、实时计算放电脉冲相位。利用采集的局放信号进行时频分析和模糊聚类实现了多源局放的有效分离和类型判断,同时基于多路局部放电超高频信号与超声波信号本身或两者之间的时差可实现局部放电源的定位。该系统已在多个220 kV及500 kV GIS变电站的局部放电现场检测中得以应用,检测结果验证了系统的性能。     

110kV城中变UHF方式GIS局放在线监测应用

随着科学技术的发展,利用相关技术对运行中的电气设备运行状况实施在线监测,保证设备的安全稳定运行已成为可能。在高压组合电器（GIS）内部,绝缘介质在高电场强度作用下,发生在电极之间的未贯穿的放电,称为局部放电。通过附加于GIS外部的外置UHF局部放电测量传感器或使用已有的内部UHF传感器来获取的GIS内部的超高频局部放电信号,通过对信号采集,放大,滤波,分类,A／D转换等DSP技术应用,可实时在线的诊断分析出GIS内部的各种运行状况。     

电缆局部放电在线监测数据采集系统设计

为实现电缆局部放电情况在线监测,提出一种高速数据采集系统.该系统以 TMS320C6657高性能 DSP芯片作为控制核心,采用 Artix-７型 FPGA 现场可编程逻辑门阵列作为采集电路控制器.介绍了系统组成、电压采样电路设计和系统软件实现。     

电缆局部放电在线监测数据采集系统设计

为实现电缆局部放电情况在线监测,提出一种高速数据采集系统。该系统以TMS320C6657高性能DSP芯片作为控制核心,采用Artix-7型FPGA现场可编程逻辑门阵列作为采集电路控制器。介绍了系统组成、电压采样电路设计和系统软件实现。     

应用FPGA和小波变换提取局部放电信号

小波变换是抑制局部放电中强干扰信号的有效工具,然而其巨大的计算量制约了它在局部放电在线监测中的现场应用。FPGA(Fielded Programmable Gate Array)器件兼具并行、串行的工作方式,有较高的并行计算能力,在现场数字信号处理领域具有较高的实时性。在分析了局部放电信号和白噪声的特点后,提出折衷小波包硬阈值变换算法。根据该算法,以DSP Builder为平台,模块化地设计出基于FPGA的流水线结构。从模拟现场信号中提取局部放电信号的实验结果表明系统可行。实际局部放电现场信号的处理结果表明,系统能较好的提取局部放电信号,同时满足了的实时性要求,在变压器的局部放电信号在线检测等领域具有一定的工程应用价值。     

基于Friis的GIS局放信号与放电量定量计算研究

迄今为止由于国内外学者对于特高频法监测GIS局部放电的放电信号与放电量的关联关系没有达成一致,导致特高频法监测GIS局部放电视在放电量的标定缺乏统一标准,进而难以判断GIS局部放电的严重程度,严重制约了特高频监测GIS局部放电的发展。鉴于此,文中提出一种利用Friis传输方程对GIS局部放电定量计算的方法,该方法将局部放电源作为发射天线模型化处理,并引入Friis传输方程,将计算等效为天线传输过程,应用HFSS仿真得到的四阶Moore分形天线作为接收天线模型,并结合天线收发相关理论,得出GIS局部放电的视在放电量与特高频信号能量与信号电压峰值之间存在关联关系。通过GIS局部放电试验拟合验证,实测结果表明局部放电视在放电量与天线接收特高频信号的能量呈二次曲线关系和信号峰值电压呈一次函数关系。     

变电站GIS局部放电在线监测系统设计

针对变电站现有的GIS局部放电在线监测系统存在漏检、误报警、类型识别不准确、不能准确定位等问题,提出并研制GIS局放在线智能诊断系统.该系统基于特高频法、幅值比较法、时差法等工作原理和完备的局部放电类型专家库,实现实时数据采集、放电类型识别、数据分析、局部放电定位、数据信息图表化等功能.     

电-声联合检测法在变压器局部放电监测中的应用

本文介绍了一种采用电-声联合检测法的变压器局部放电在线监测系统,系统采用罗科夫斯基线圈采集脉冲电流信号,利用磁浮式高抗干扰超声探头采集局部放电声波信号,通过上位机软件进行放电脉冲幅值、频次和放电源位置等参数的计算,从而实现对变压器局部放电的监测。装置采用脉冲分离技术及光纤传输系统,实现强干扰环境下的局部放电在线监测,使监测数据更加真实可靠。     

基于LabWindows/CVI的GIS局部放电在线监测系统软件的设计与开发

目前国内外气体绝缘封闭开关设备（GIS）局部放电在线监测系统多采用高频（UHF）传感器技术,但实现的是低速采集,分析方法也多采用统计分析方法.这种测量及分析方法遗漏了大量的放电故障特征信息.文中介绍了一种基于LabWindows/CVI软件开发平台开发的GIS局部放电在线监测系统软件.它采用传统统计法测量和高频宽带测量2种方法,实现了局部放电统计分析和单次放电脉冲波形分析,对GIS盘式绝缘子的绝缘状态进行诊断.该监测软件调用MATLAB的高级分析工具包实现了小波和分形等复杂数据分析,从而实现了对局部放电信号的定量分析;基于ODBC的数据库技术实现CVI与Oracle数据库互联,采用数据库管理大量历史数据;基于Datasocket协议的软件设计实现网络通信.     

移动式特高频在线监测系统在GIS局部放电检测中的应用

笔者首先介绍了GIS局部放电特高频检测原理、技术优势,在此基础上对基于特高频的GIS移动式在线监测系统的组成和技术优势进行了简单介绍,并以某变电站为例介绍了该系统在GIS局放监测中的成功应用。结果表明,移动式在线监测系统即弥补了人工带电检测方法数据量不足的缺点,值得在GIS局放检测中大力推广。