基于软打分机制——多模态融合的真实开关柜局部放电模式识别方法

局部放电类型与开关柜早期绝缘劣化程度密切相关,准确识别开关柜局部放电类型是改善开关柜运行状态,保障电网安全的重要手段。文中设计了真实开关柜中易产生的尖端放电、悬浮电位放电、强垂直分量沿面和弱垂直分量沿面放电4种局部放电类型。利用特高频传感器、暂态地电波传感器、超声传感器和高频电流线圈对开关柜的局部放电进行多模态融合检测,分析了同一缺陷下不同传感器的检测灵敏度以及不同缺陷类型的谱图特性。提取谱图的放电密度分布特征参量为正负峰值差Dpn、边沿积分差值Dei、前端均值差Dav、前端放电数占比Pfd和相位横向跨度Tr。提取谱图的轮廓特征参量为与缺陷标准轮廓的相关系数r。将所提取的特征参量融合得到表征开关柜局部放电模式的新特征体系,并提出了一种基于软打分机制的开关柜局部放电模式识别方法。该方法解决了传统识别方法谱图特征单一、识别准确率低、识别类型不精准的问题,为开关柜设备的在线监测和故障诊断提供了理论依据。     

基于时-相合成谱图的电力电容器薄膜局部放电模式识别方法

局部放电类型与电力电容器薄膜早期绝缘劣化程度密切相关，对局部放电类型的准确识别将有效改善电容器的运行状态和保障电网安全。本文设计了金属化薄膜电容器中易产生的薄膜间尖端缺陷、气隙缺陷和沿面缺陷模型，分析了电容器薄膜局部放电的时间序列谱图和相位分布谱图特性及平均放电量Q和放电重复率F的发展规律。将Q和F的变化曲线取点拟合，并与局部放电信号进行相关性分析，将相关性系数作为时域特征量。提取局部放电相位分布谱图的正负半周偏斜度、正负半周陡峭度和正负半周不对称度作为相位特征量。提出了一种基于时-相合成雷达谱图的电力电容器薄膜局部放电模式识别方法。通过对合成谱图中特征量封闭图形外接矩形的重心坐标进行聚类分析，利用重心坐标分布的象限对薄膜局部放电进行模式识别。结果表明：该方法相较于传统的单一谱图模式识别准确率更高，为电容器设备的在线监测和故障诊断提供了理论依据。     

3D打印环保型10 kV支撑绝缘子的电气性能

高压电力设备中绝缘子多由热固性环氧树脂制得,在退役后难以回收利用,造成了严重的环境污染和极大的资源浪费。为解决这一问题,以热塑性聚碳酸酯为原料,采用熔融沉积成形3D打印工艺制备样片,测量了其介电谱、体积电阻率和工频击穿场强。并打印了环保型10 kV支撑绝缘子,开展了工频闪络电压和局部放电测试。实验结果表明,3D打印聚碳酸酯的电学性能优良,接近甚至超过电工绝缘环氧树脂的性能水平。对于3D打印环保型10kV支撑绝缘子,其绝缘性能满足相关标准要求,局部放电起始电压和闪络电压分别达到36.1kV和69.7kV,远高于其额定电压,且与对照组的10kV环氧树脂支撑绝缘子相接近。进一步分析表明,3D打印表面层状结构、内部孔隙和嵌件安装缺陷等工艺问题会对绝缘子的电学性能产生一定负面影响,这些问题可以分别通过抛光处理、优化打印参数和改进嵌件安装方式等方法改善。