GIS局放在线监测用高频宽带信号调理电路

根据气体绝缘变电站(GIS)高频宽带局部放电在线监测的需要,运用射频电路的设计理论,研究开发了一 种适用于GIS局部放电在线监测的高频带宽信号调理电路。该电路在1～150MHz带宽范围内可实现GIS局放 信号的高频宽带多路输入测量及信号调理并已成功应用在一GIS现场高频宽带局放在线监测系统中。     

产品聚焦

JSTH-PEMDS 型电力设备局部放电监测诊断系统 系统为固定式装置,可连续、在线监测电力设备的局部放电脉冲信号。 系统由传感器、电源、工控机(下位机)、PC机(上位机)组成 测量带宽,最小为15kHz,最大为1.2MHz。     

变压器局部放电超高频检测中的混频技术研究

信号的提取和分析是局部放电超高频检测中的重点和难点，文中提出用混频技术提取局部放电信号超高频分量的新方法。用混频技术进行超高频数字信号处理的仿真实验，结果表明该技术既可保留信号包络的峰值和相位特征，又降低了超高频信号的频率。基于混频技术建立变压器局部放电超高频在线监测系统，并对典型局放模型进行实验，结果表明混频技术的应用可以有效地提取中心频率在400—800MHz之间(最小步长5MHz)、带宽为10、20、40或80MHz的局部放电超高频信号，准确地计算放电相关参数，抗干扰性强且提取的放电信息丰富，可用于变压器局部放电超高频在线监测和智能化诊断。     

基于电缆传递函数和信号上升时间的电力电缆局部放电在线定位方法

为实现电力电缆局部放电(简称局放)在线定位,基于电力电缆局放信号的上升时间和传递函数(RTTF),提出了1种以局放信号的上升时间与传播距离的函数关系为基础的电力电缆局放在线监测定位方法。该方法进行局放定位时只需要在1个测量点监测入射波,不仅可用于在线监测系统,而且可用于长电缆系统的局放定位,其精度取决于电缆、高频电流传感器(HFCT)和高通滤波器的衰减常数和传递函数。通过应用传递函数对局放信号的仿真与实验室数据对比,其相关系数大于0.99,该结果验证了仿真的正确性;另外仿真和在线监测数据表明,RTTF方法是1种有效的局放在线定位方法。     

新型的电缆局部放电在线监测系统研究

城市电网中因电缆沟电缆故障起火的事件时有发生,电缆绝缘劣化是电缆发生故障的重要原因,局部放电(简称局放)是电缆绝缘缺陷的表征,也是导致其绝缘劣化的主要原因之一。一直以来手持局放仪巡检电缆线路是诊断电缆绝缘状态的重要方法,为降低工作人员手持局放仪巡线的繁琐程度,研究了一种新型的电缆局放在线监测系统,该系统中使用高频电流传感器耦合流过电缆接头接地引下线的高频脉冲电流信号,并通过新型局部放电采集器将局放综合信息上传至局放监测主机,完成局放信号的实时在线监测。与传统的局放采集器相比新型局放采集器搭载了电力人工智能芯片,实现了局放信号处理的边缘计算,极大地缓解了庞大安装数量级下局放监测主机的压力,最后在现场测试中应用了该系统,并验证了该系统的可行性。     

局部放电在线监测中的电磁干扰及抑制方法

对电力设备的局部放电进行在线监测已是一种发展趋势,而有效地抑制现场的各种电磁干扰是成功进行局放在线监测的关键。分析了变压器在线监测中存在的各种电磁干扰,并介绍了抑制方法。     

基于小波变换的电力变压器局部放电在线监测方法

常规的放电信号在线监测方法以局部放电信号识别为主,并未对产生的信号噪声进行处理,导致监测过程中的信号能量增加,因此设计了基于小波变换的电力变压器局部放电在线监测方法。该方法提取电力变压器在线监测的局部放电信号特征,充分识别局部放电信号;利用小波变换技术,去除电力变压器局部放电信号噪声,使局部放电信号更加清晰,避免了信号失真的情况;构建局部放电在线监测平台,实时监测局部放电信号的变化情况,从而实现局部放电的有效监测。采用对比实验的方式,验证了该监测方法的信号能量更低、在线监测效果更佳,能应用于实际生活中。     

基于K-Means聚类算法的自动图谱识别在电缆局部放电在线监测系统中的应用

局部放电相位谱图(phase resolved partial discharge pattern)是局部放电模式识别普遍采用的重要方法。但在中高压电缆在线局放监测系统中,电缆中的电压信号难以直接获取,使得局放相位谱图分析的开展遇到了重大的挑战。为此,在多年局放理论研究和局放现场应用研究的基础上,提出了基于K-Means聚类的局部放电相位谱图自动模式识别技术。该技术通过信号提取、坐标变换、K-Means聚类、中心点平移、模式判断的流程,克服了电缆局放监测中相位信息难以直接获取的缺点,能对来自三相的局部放电信号进行自动识别判断。5个应用实例证明,该方法能对电晕放电、内部放电、沿面放电和干扰信号做出准确的判断,必将在电缆在线监测系统中获得广泛的应用。     

基于环形拓扑的变电站局放监测定位技术研究

局部放电检测是电力设备绝缘状况监测和诊断的一种重要手段。目前对于变电站设备的局部放电检测和定位主要针对变压器、开关柜等单一设备进行的,所需费用较高,检测效率低,且工作量大。为此,文中提出一种基于环形拓扑结构的变电站局放监测方法,单个设备上仅安装UHF监测终端,将监测终端挂接在环形信号线上,利用局放信号经环形信号线双向传输到信号采集系统的时间差来定位,使用一套监测装置即可实现变电站多个设备的局放监测和初步定位。文中从UHF信号在同轴电缆中衰减特性的研究入手,利用环形拓扑结构的局放监测系统,并搭建局部放电试验平台进行模拟试验。试验结果表明,基于环形拓扑结构的变电站局放检测方法可以实现局部放电信号的检测以及局放源的初步定位,且便于推广与应用。     

超高压电缆局放在线监测局放信号提取技术研究及应用

局部放电检测已成为电缆绝缘在线检测技术的重要内容之一,由于局部放电信号微弱,且易受现场噪声干扰,因此如何准确识别并提取局放信号成为在线监测系统研究的重点和难点。本文通过运用联合抗干扰技术对局放信号进行处理,有效消除干扰并保留原始信号的必要形状特征;采用多相态谱图聚类分析法,从多相态谱图中提取放电特性,为局放在线监测提供判断依据和有效分析手段。经某水电厂330 k V电缆线路局部放电在线监测系统现场应用证明该技术具有较好的实用性和推广性。     

超高频扫描比较式局部放电在线监测系统

根据工频电压作用下局部放电具有工频周期重复性的特征,设计出一种新型的超高频扫描式局部放电监测系统。该系统运用高频放大滤波器、复杂可编程逻辑器件和高频比较器构成超高频局部放电智能监测单元,通过电平扫描的方法实现局部放电φ-q、φ-n、φ-q-n谱图及放电特征的提取,并通过网络将数据传送至后台主机。该系统不需要A/D采集卡,数据处理量少,扩展性好,成本低。实验表明该系统可进行实时在线监测,提取局部放电信号的放电幅值、放电次数等特征量。     

电力变压器局部放电内嵌式监测系统研究

针对变压器内部局部放电产生的超声波信号特征,设计基于电-声联合检测法的内嵌式监测系统。该系统可以在线同步检测出变压器局部放电产生的2路电流脉冲信号和6路超声波信号。硬件上采用12芯光纤传输,有效抑制现场监测的电磁干扰,提高测量的灵敏度;软件上采用集成模块化设计,有助于提高系统运算的速率和可靠性。通过地下变电站3台主变在线运行,实测数据表明,研制的在线监测系统能够实现变压器局部放电信号的在线实时监测,为变压器的状态检修提供大量可信的数据依据。     

基于物联网的电缆局部放电分布式监测系统设计与实现

电力电缆的局部放电监测是保证电缆安全运行的重要技术手段。然而,传统有源有线的局部放电在线监测方法难以适用于敷设结构复杂、分布区域广且对成本较为敏感的电缆网络。针对此问题,设计了一种基于物联网技术的低功耗分布式电缆局部放电在线监测系统。在考虑传感网络可扩展性和可接入性基础上,设计了电缆局部放电监测物联网络的总体框架;为满足传感器节点低功耗、长续航的要求,对高频电流传感器、低功耗信号处理和电源管理、数据通信等物联传感网络基本要素进行了优化设计。根据上述研究实现了基于物联网的电力电缆的局部放电分布式监测系统的设计与应用。     

ZigBee技术在电缆局部放电在线监测系统中的应用研究

基于ZigBee技术,设计了一种新型电力电缆局部放电在线检测系统。系统采用支持ZigBee协议的信号收发模块,并基于Z-Stack协议栈进行优化设计,可支持30条电力电缆线路的局部放电在线监测。实验验证表明,新型系统可靠性高、安装拆卸方便且易于扩展。     

变压器局部放电在线监测系统设计和干扰抑制

如何有效地去除各种干扰是变压器局部放电在线监测系统的关键问题．介绍了用FFT和级联二阶IIR陷波器剔除周期性载波干扰,用小波包方法去除白噪声和用小波分解方法有效地提取内部局部放电脉冲。由于DSP可做FFT变换、IIR滤波和小波变换,因此把采集的数据先由DSP预处理,然后判断处理后的数据是否为有用放电信号,若是则传送到后台工控机进行二次处理。由于本系统采用了一种较新的设计,能够做到处理的实时性。     

基于TEV法的开关柜局部放电在线监测终端

智能化、低成本、易带电安装是配电网开关柜局放在线监测的发展方向。设计了一种便携式开关柜局放在线监测终端。基于暂态地电压法,实现了实时显示和人机交互,可独立工作,也可根据监测对象数目扩展,自行组网,通用性强。采用ZigBee无线自组网技术,提供数据上传通道,实现与站内监控计算机的数据通信。     

基于紫外光谱分析的SF6电气设备内SO2组分在线监测系统

在线取样与实时监测是检测GIS设备内部放电故障的趋势。目前主要依靠现场采气后送至实验室进行分析,检测存在滞后性且耗时耗力。据此,设计了一套基于紫外光谱分析的在线监测系统,系统通过检测SF6气体中的SO2组分实现对设备放电故障的初步判断,具有定时采集、在线取样、实时监测等特点。系统具有自动和手动两种控制模式,通过下位机控制采样气路采集样气,并通过上位机完成数据处理。通过在线监测可以得出SF6设备的实时状态和状态的变化趋势。标气检验实验及模拟放电装置检测实验的结果均证实了该系统的有效性,系统的SO2检测限可达5×10-6。     

用于局部放电在线检测的数据采集系统

设计了一个用于局部放电在线检测的高速数据采集系统，对其硬件电路进行了分析和讨论，并给出了软件功能说明。     

On-line partial discharge calibration and monitoring for power transformers

Partial discharge (PD) is one of the major factors causing insulation damage of power transformers. This paper describes the development of on-line partial discharge monitoring system for transformers. The developed set can monitor up to four power transformers continuously. It uses various methods to reject interference and enhances monitoring sensitivity of PD effectively. The optical cable is applied to communicate between measurement system near transformers and the upper computer in the main control building. On-line calibration of partial discharge quantity is requisite for on-line detection or monitoring. This paper describes an on-line calibration method using pulse injection through tap of high voltage transformer bushings. It also discusses the influence of limit inductance and bushing capacitance, from tap of bushing to ground, in on-line calibration circuits. Influences of multi-grounding of the transformer tank for monitoring and calibration are also discussed. Simulation in laboratory and site test shows that the method is practically valid for on-line PD calibration of power transformers within permissible engineering error range under certain defined conditions. This system has been in operation steadily in 500 kV substations for more than 2 years.     

高压开关柜局部放电UHF在线监测系统的研究

为了提高高压开关柜运行的安全性,笔者在介绍超高频法局部放电在线监测系统的基础上,设计制作了4种典型放电模型,并应用此在线监测系统对高压开关柜进行了局部放电试验研究,获取了大量放电谱图和放电脉冲波形,并对放电的相位特征进行了分析。结果表明:该系统具有抗干扰能力强、工作稳定性好等优点,满足高压开关柜局部放电在线监测的要求。