水分对复合电场下油纸绝缘局部放电特性的影响

为研究水分对复合电场下油纸绝缘局部放电特性的影响,文章进行了不同含水率下的油纸绝缘结构典型电场下局放特性试验,得到了不同含水率下,油纸绝缘在针-板电极和平板电极中的复合电场局放特性。结果显示,直流分量对局放起始电压及局放量影响较大。不同含水率下局放量均随电压的升高而增大。极不均匀电场下,高含水率下的局放量始终大于或等于低含水率时;均匀电场下,高低含水率下的局放曲线随电压升高出现交叉。经分析得出结论,水分使变压器油电导率增大,易于油水界面空间电荷消散,导致放电量增加。液体介质中的局部放电除经典的介质中气泡缺陷模型外,还可能存在多水滴融合缺陷模型。该缺陷是导致平板电极下高低含水率的油纸绝缘放电曲线出现交叉的主要原因。     

交直流复合电压下油纸绝缘气隙放电模型油中溶解气体诊断

换流变压器作为直流输电工程的核心设备,其运行可靠性直接影响整个电网安全运行的稳定性,但直流电压的加入是否会导致油纸绝缘产气特性变化,影响故障诊断结果还需进一步确认。针对该问题搭建了模拟换流变压器实际运行工况的平台并进行试验。试验分别在交流电压和不同比例交直流复合电压下,采用气隙放电模型,对油纸绝缘局部放电油中溶解气体进行了研究。研究结果表明:气隙放电模型在交流电压下油中溶解气体主要以H_2为主,在交直流电压复合电压下则以C_2H_6和CH_4为主;局部放电起始阶段的诊断中,交流电压下通过油中溶解气体可以诊断得到低能放电故障,但交直流复合电压下无法得到故障结果;局部放电临近阶段交流电压下诊断结果均为电弧放电,而交直流复合电压下50%的诊断结果为低能放电。气隙模型在交流和交直流复合电压下油中溶解气体存在明显区别,导致诊断结果不同。因此运用改良三比值法对换流变压器故障诊断还需要进一步优化。     

基于马尔可夫转移场和CBAM-CNN的换流变压器油纸绝缘局部放电识别

针对换流变压器油纸绝缘由交-直流复合电压引起的局部放电的复杂性和随机性问题,提出了一种基于马尔可夫转移场和CBAM-CNN(convolutional block attention module-convolutional neural network)的换流变压器油纸绝缘局部放电识别方法。首先,搭建了交-直流复合电压下的局部放电测试平台,并根据IEC 60243设计了4种典型缺陷模型;然后,获取不同缺陷下的局部放电数据,通过计算相邻时间间隔局部放电数据的马尔可夫转移矩阵,按时间顺序排列每个概率来扩展马尔可夫转移矩阵,以形成局部放电马尔可夫转移场;最后,通过CBAM-CNN架构对局部放电类型进行识别。实验结果表明：以马尔可夫转移场对相邻局部放电数据进行关联能够有效缓解数据的复杂性和随机性,提出的CBAM-CNN识别架构极大地提升了运行稳定性和诊断性能。该方法能够准确地识别局部放电类型,识别率达到96%左右,为换流变压器故障诊断和状态检修策略提供了可靠手段。     

阶梯电压下干式空心电抗器匝间绝缘的局放特性

匝间绝缘击穿是干式空心电抗器匝间绝缘故障的最终表现形式,过电压下的局部放电是引起匝间绝缘损伤的主要因素之一。为研究干式空心电抗器匝间绝缘局部放电随电压变化的发展规律,在局部放电屏蔽室内搭建了试验平台。参照35 k V干式空心电抗器匝间绝缘的工艺制造要求,制作了匝间绝缘局部放电试验模型,采用阶梯升压方式,利用数字式局部放电检测仪采集信号,得出了不同加压持续时间下最大放电量、平均放电量和放电重复频率的变化特征以及二维图谱Hqmax(φ)、Hqn(φ)、Hn(φ)、放电幅值灰度图和放电能量灰度图的信息。     

基于X射线激励下的局部放电定位

Ｘ射线照射绝缘介质,可以激发或加强介质中的气隙放电;调节Ｘ射线照射的方位并检测因射线激励所产生的局部放电信号,可有效地确定局部放电的部位。本文通过研究Ｘ射线激励对变压器模型中气隙放电的影响,探讨Ｘ射线激励下的局部放电定位,为Ｘ射线激励下局部放电测量和定位技术在油纸绝缘系统中的应用奠定基础。     

基于振动信号的GIS机械松动与局部放电诊断方法

为诊断运行中气体绝缘组合电器(GIS)典型的机械松动与绝缘故障,搭建GIS故障模拟实验平台,模拟GIS的绝缘子松动、尖刺放电与悬浮颗粒物放电故障,采集不同故障形态下GIS振动加速度信号.利用改进集总平均经验模态分解(MEEMD)的方法对信号进行模态特征提取,将提取的模态特征进行希尔伯特黄变换(H HT),得到希尔伯特边际谱.通过比较边际谱中不同频率段振动信号能量大小,判别GIS发生机械松动或局部放电故障.再利用小波变换求得反映放电程度的放电因子,区别不同放电故障的特点.通过分析不同模拟实验下的实测数据,结果表明:上述方法能够对GIS进行故障诊断,反映局部放电程度并区分放电故障类型,为GIS的机械松动与绝缘故障诊断提供一种有用的方法与途径.     

基于UHF检测的变压器内部典型放电实验的谱图分析

变压器超高频(UHF)局部放电检测法具有抗干扰能力强、灵敏度高等优点,适用于变压器局部放电的现场检测。基于虚拟仪器技术开发了一套UHF局部放电检测系统,并对针板放电、沿面放电和内部放电等五种典型的变压器局部放电模型进行试验,获得了相应的放电谱图。进一步对典型放电谱图进行分析,总结出了不同放电模型局放信号的相位特征,包括检测放电电压与放电相位的关系、放电次数与放电相位的关系、以及试验电压与放电相位、放电次数的关系等。分析结果表明,不同的放电类型对应不同的放电谱图,为进一步开展应用超高频法进行变压器局部放电的模式识别奠定基础。     

基于数学形态学和分形理论的电缆局放识别

为解决电缆附件绝缘缺陷故障类型识别过程复杂、特征选择冗余问题,提出了一种直接利用含噪局部放电信号进行绝缘故障识别的方法。选取3个工频周期内的含噪局放信号作为一个样本,首先采用数学形态学滤波技术进行放电脉冲提取,获得平均放电量和放电次数两个统计特征;利用Hurst指数对局放信号分形性进行判断,若条件满足,直接求取其盒维数作为一个分形特征;最后将3个特征导入可拓神经网络进行模式识别,验证该方法的可行性和有效性。结果表明:平均放电量、放电次数和盒维数3个特征具有较强的可分性,解决了特征选择冗余问题;可拓神经网络能较好地识别出不同类型的绝缘缺陷,识别率高于基于支持向量机和BP神经网络的同类方法。     

极性反转电压下油纸绝缘电场分布的影响因素

以夹在平板电极间的油纸复合绝缘为研究对象,分析了油纸绝缘界面空间电荷积聚以及在极性反转电压作用下复合绝缘系统中的电场分布.建立并求解了描述电场分布的微分方程,分析了影响电场分布的主要因素.结果表明,当在复合绝缘系统上施加极性反转电压时,由于油纸分界面处空间电荷的存在,在油纸中将有一个长时间的电场重新分布的过渡过程,从而...     

基于油纸绝缘变压器弛豫响应的电压谱函数模型

油纸绝缘弛豫响应含有丰富的绝缘老化特征信息,建立直观且能真实反映油纸绝缘弛豫响应特性的回复电压谱函数对正确评估油纸绝缘老化至关重要。利用电介质弛豫响应和扩展德拜等效电路模型,搭建一种能够真实反映油纸绝缘弛豫响应的回复电压谱函数模型。该模型含有丰富的绝缘老化特征信息,且与油纸绝缘系统的弛豫机构数密切相关。根据扩展德拜等效电路和油浸式变压器的回复电压测量数据,应用优化算法进行建模,并通过实验证实了该模型的正确性。该模型的建立为后续研究弛豫响应等效电路拓扑结构和绝缘老化评估提供一种有力的分析手段,具有一定的府用价值。