基于电磁耦合法XLPE电缆局部放电传感器的研制

局部放电是反映XLPE电力电缆绝缘状况的重要参量。电磁耦合法是目前检测XLPE电缆局部放电最有效的方法,基于电磁耦合法,设计并研制了用于XLPE电缆的局部放电传感器,根据局放信号的特点选择合适的磁芯材料,通过数学模型分析及试验对比,研究了积分电阻及线圈匝数等参数对电流传感器幅频特性的影响,确定了最优的积分电阻及线圈匝数等传感器关键参数。实验室测试及现场安装运行情况显示,研制的高频局放传感器安装方便、工作频带宽、灵敏度高,能满足XLPE电缆局部放电检测的要求。     

基于非下采样Contourlet变换的光电图像融合方法在GIL局放检测中的应用

光学检测和特高频检测是环保型气体绝缘输电线路(GIL)中两种重要的局放检测方法,但光学检测和特高频检测均会出现放电信号漏检的现象,使得光脉冲和特高频脉冲之间不具有严格的对应性,从而导致光学局放图谱和特高频局放图谱的特征信息不完整,降低模式识别的准确率.鉴于此,该文提出一种基于非下采样Contourlet变换(NSCT)...     

基于双锥微钠光纤的GIS微水监测技术

GIS（气体绝缘封闭组合电器）内微水含量升高会降低其绝缘水平。为了实现对GIS内部绝缘气体湿度的在线监测,设计了一种基于双锥微纳光纤的GIS湿度传感器。首先采用BPM（光束传播法）对双锥微纳光纤的光场进行仿真,研究双锥微纳光纤的光场分布与模式干涉理论,得到SF6气体随微水含量的变化规律;然后采用熔融拉锥法制备了双锥微纳光纤湿度传感器,并进行了湿度传感实验。最后结合实验得出结论,基于双锥微纳光纤的湿度传感器检测灵敏度为-51.75 pm/%RH,能够实现对电气设备湿度的连续在线监测。     

基于改进EWT的低频快速断路器振动特性分析

LFFCB（低频快速断路器）分合产生的剧烈振动可能影响其机械性能，但当前缺乏对其振动影响的评估手段，需提出表征LFFCB机械性能的振动特性测试与分析方法，提升其运行可靠性。为此，开展了LFFCB分合闸过程中的振动信号测试，基于改进EWT（经验小波变换）与Hilbert变换分析了振动信号的时频特征。结果表明，经改进频谱划分的EWT能更加准确地获取LFFCB分合闸过程中振动信号的多个模态分量，分合闸过程中振动信号不同位置处能量谱的分布特征存在明显差异。     

基于脉冲源的高频电流传感器传输阻抗测量新方法

针对目前点频法在测量局部放电高频电流传感器(HFCT)传输阻抗上的不足,提出一种基于脉冲源的新方法。该方法使用脉冲作为激励信号注入,仅需1次测量即可获得检测频段内的传输阻抗曲线,极大地缩短了测试时间,提高了测试效率,具有操作简便、分辨率高等优点。搭建实验平台测量了多种型号HFCT的传输阻抗,分析了脉冲激励对测量结果的影响,并且将脉冲注入法和点频法进行了对比。实验结果表明:脉冲注入法宜使用上升时间小于10 ns的高斯脉冲作为激励信号,其测量结果与点频法高度一致,两者得到的传输阻抗曲线均值差不超过0.1 V/A,均方根误差小于0.25 V/A,相关系数大于0.85。     

基于多源状态参量融合的油纸绝缘套管缺陷预警方法研究

油纸绝缘套管是大型电力变压器不可或缺的外部连接组件,若其发生故障影响巨大,有必要对油纸绝缘套管的缺陷进行及时预警。结合上百例油纸绝缘套管故障案例及专家经验,构建了基于多源状态参量融合的套管缺陷预警信息决策表,并结合遗传优化算法对决策表进行约简,实现了油纸绝缘套管决策规律的提取,形成套管缺陷预警知识,最终建立了套管缺陷预警模型。经实际应用,模型可实现对油纸绝缘套管的缺陷预警。该研究建立的油纸绝缘套管缺陷预警模型可随着数据量的积累与丰富,实现迭代优化,挖掘隐含的套管缺陷预警知识。研究成果可为高压套管智能化运维提供理论依据。     

GIS断路器智能汇控系统研究与应用

针对现有断路器汇控系统存在设备可靠性低、调试运维困难、感知连接受限等问题,提出一种GIS断路器汇控系统的智能化、数字化升级方案。基于一、二次融合理念,采用高防护数字设备重构断路器汇控设备形态。该断路器智能汇控系统通过二次回路板件化实现断路器汇控回路的集成;采用软件逻辑实现三相不一致、防跳和储能电机过流等保护功能;应用数字化采集设备和智能变电站网络,实现断路器的状态感知、远方操作和联闭锁等功能。现场应用结果表明,所提GIS断路器智能汇控系统有效提升了断路器的运行可靠性及对设备的感知能力。     

隧道敷设高压电缆特征导纳模型及局部放电信号幅值分布特性

为了研究交叉互联电缆中局部放电信号的幅值分布特性,基于Tylavsky公式建立了隧道内三相电缆系统的参数化特征导纳模型,利用该模型计算得到局部放电脉冲电流在交叉互联线上的幅值分布公式。研究了电缆的敷设方式和隧道环境对幅值分布的影响。最后通过模拟实验和现场数据验证了所提模型和结论的正确性。研究结果表明:信号幅值分布由特征导纳比值决定且呈现"两大一小"的特点;随着电缆中心间距、电缆中心距隧道内壁距离的增大,三相幅值差异逐步减小。     

GIS盆式绝缘子内部气隙放电检测与诊断

针对一起550 kV GIS设备母线特高频局部放电异常的缺陷,根据现场带电检测对缺陷进行初步分析;其次结合局部放电重症监护系统的监测,判断该相母线内部存在间歇性绝缘缺陷放电;利用时差定位法对母线内部放电缺陷位置精准定位,通过设备返厂试验验证了现场检测与诊断的有效性,并进一步探讨盆式绝缘子出厂试验检测方法的可靠性。     

基于频域反卷积的局部放电特高频传感器时域参数研究

时域信号特征分析是直流局部放电类型判断和严重程度分析的重要手段,而局部放电特高频检测传感器普遍采用频域有效高度作为主要性能参数,无法直观描述传感器的时域响应特性。因此提出一种通过时域参数表征特高频传感器性能的方案:在有效高度标定体系的基础上,经由Hilbert变换获取时域解析脉冲响应函数,并提取出包络峰值、包络宽度和振荡时间3种时域参数。利用Guillaume-Nahman技术克服了频域反卷积求取时域参数过程中的病态问题,避免脉冲响应淹没于高频噪声之中。使用该方案仿真研究了椭圆偶极子传感器和对数周期传感器的时域特性,结果显示后者的时域响应波形具有更高的峰峰值、更短的上升时间和更严重的拖尾效应,并通过模拟局部放电实验验证了该结论。研究结果表明,利用本方案提取出的时域参数与有效高度参数相比,能够更准确地描述UHF传感器在接收脉冲信号时的行为特征,可为局部放电UHF检测信号时域波形的有效对比和分析提供技术支撑。