GIS内部局部放电的超高频测量方法

本文就ＧＩＳ内部局部放电的超高频响应特性进行了试验研究，并进行了理论计算。本文还就获取信号方式进行了探索，提出了两个可供带电监测的获取信号的方法。     

GIS局部放电的超高频检测

通过研制的内置传感器检测系统用超高频法检测了实验室 GIS模拟装置内局部放电。实验结果表明该检测系统可有效地避开常规电气测量方法中难以抑制的空间电晕及周期性脉冲干扰信号 ,同时选频段检测也是一种有效的避开超高频微波干扰信号的局部放电检测方法     

基于神经网络GIS局部放电模式的识别

全封闭气体绝缘开关设备（GIS）广泛应用于电网中,其内部缺陷导致的设备故障可能会引起大面积停电事故.针对GIS缺陷放电模式识别问题,设计了3种GIS典型放电模式,通过实验平台获取放电指纹数据,并从中提取出12种特征.对基于单一网络方式的概率神经网络、自适应神经网络以及基于复合神经网络方式下的GIS局部放电识别问题进行对比研究,考察3种网络方式在输入验证、部分训练集等不同条件下的放电模式识别率与一致性问题.实验结果表明,采用上述单一方式神经网络可以作为一种局部放电识别手段,但识别结果的一致性较差,而复合神经网络不仅具有高识别率,而且一致性也较好,可以较好地满足GIS局部放电识别.     

AGA-BP神经网络用于变压器超高频局部放电模式识别

结合自适应遗传算法(AGA)和BP算法各自的优点，本文构造了AGA—BP混合算法作为神经网络的学习算法。分别采用BP、AGA和AGA—BP神经网络对实验室中变压器超高频局部放电自动识别系统检测列的五种放电类型进行了模式识别。实验结果表明，AGA—BP神经网络既解决了BP神经网络对初始权值敏感和容易局部收敛的问题，又提高了AGA神经网络的收敛速度、稳定性和求解质量，具有较高的识别率和较强的推广能力。     

基于超高频窄带法的GIS局部放电的研究

为了提高GIS运行的可靠性,笔者简要说明了超高频法检测GIS局部放电的原理,并在实验室以一段220 kV电压等级的GIS母线为试验对象,设计和模拟了GIS中典型的4种局部放电模型,并使用自主研发的超高频窄带检测系统对其局部放电信号进行检测。试验结果表明,该超高频窄带系统能有效测量GIS局部放电信号,同时获得了不同类型缺陷所产生的超高频信号及其对应的特征,为今后GIS局部放电模式识别提供了数值依据。     

外部传感器GIS局部放电超高频检测的研究

根据GIS局部放电脉冲所激发的电磁波传播特性的宽频带特征,设计出一种新型超宽带天线局部放电检测系统,利用该系统检测252 kV GIS母线段中不同气压下固定微粒局部放电模型的实验结果表明外部传感器超高频局部放电检测系统可在线检测GIS局部放电。     

用于GIS局部放电检测的超高频传感器频率响应特性

用天线理论对用于ＧＩＳ局部放电检测的超高频传感器频率响应特性进行了分析及实测。结果表明,理论计算和实测结果能较好地吻合。同时,对电容式传感器在ＵＨＦ波段的灵敏度随频率的变化关系及传感器结构对频率响应特性的影响进行了研究,这些结果具有实用的工程意义。     

变压器超高频局部放电自动识别系统

本文研制了一套变压器超高频局部放电自动识别系统，详细介绍了系统的硬件和软件实现。硬件主要包括超高频天线和频谱分析仪，软件由信号采集，统计谱图生成，统计算子（指纹）计算，用基于遗传算法的神经网络进行模式识别四部分组成，在实验室中对变压器典型局放模型进行实验，结果表明，该系统可以很好地用于提取高频（中心频率在500－1000MHz之间可调）窄带（带宽5MHz)时域放电信号，并且具有强大的数据处理，显示、分析、识别等功能，从而为变压器超高频局部放电检测以及绝缘状态评估提供了丰富的信息。     

超高频法检测GIS局部放电

介绍了GIS设备几种常规的局部放电检测方法的优缺点,对超高频法检测原理、定位原理、抗干扰原理进行了阐述,分析了超高频法检测GIS局部放电的的技术关键.     

GIS中局部放电在线监测研究的现状与展望

阐述了GIS的局部放电产生的根本原因和目前普遍采用的5种在线监测方法。介绍了相位门极控制、物理—化学诊断、小波和有限时域差分等近期新的研究,在故障模式识别方法中,重点介绍了通过局放信号相位分布与放电模式极性间关系判别故障类型的方法;最后提出了该项研究目前存在的问题及发展方向。     

GIS中典型局放缺陷的UHF信号与放电量的相关分析

超高频(UHF)信号与放电量的关系是局部放电UHF检测研究的难点问题,为了解GIS局部放电UHF法的检测结果与脉冲电流法的参量之间的关系,通过4种典型缺陷的局部放电模型的实验研究,比较了UHF信号的能量、二次积分、峰值电压、峰峰值、波面积等参量与放电量及放电量平方之间的联系。研究表明,UHF信号能量与其放电量平方的线性关系均具有最高的可决系数,即UHF信号能量与放电量平方之间存在线性关系;得到了UHF信号能量与其放电量之间的最佳回归曲线。研究结果对用超高频法定量检测电力设备局部放电具有重要的参考价值和指导作用。     

GIS中局部放电UHF信号传播特性研究

在绝缘子金属法兰浇注孔处放置传感器可以用来接收GIS中辐射出来的电磁波,这是测量局部放电(以下简称局放)信号的一种方法。为研究局放UHF信号在通过绝缘子金属法兰浇注孔时的传播特性,笔者采用时域有限差分法进行了建模分析,研究了UHF信号在通过不同尺寸的金属法兰浇注孔时的场强峰峰值和频谱变化特性;试验研究了高压导体尖刺故障下的UHF信号传播特性,验证了仿真分析的有效性。研究结果表明,沿导杆方向的场强分量远大于另外两个方向的;当绝缘子法兰浇注孔尺寸增大时,从该孔中能辐射出能量更强的信号,而且信号中较低频率(500~900 MHz)的分量占较大比例。     

人工电压脉冲与局部放电UHF信号的等效性分析

使用人工电压脉冲向GIS内部注入与局部放电等效的特高频(ultra-high-frequency,UHF)电磁波信号是UHF检测系统灵敏度现场校验的关键环节。通过实验研究人工电压脉冲与局部放电UHF信号的时域幅值和频谱分布差异。建立了基于220 kV的GIS设备的局部放电UHF测试平台,在靠近出线的腔体内分别用局部放电缺陷和人工电压脉冲发射UHF电磁波,利用安装在4个典型部位的圆盘形天线接收UHF信号。通过测量各部位的信号幅值,对比人工电压脉冲与局部放电UHF信号的衰减程度;通过对信号波形作傅立叶变换,对比2种信号的频谱分布。研究结果表明,经过断路器后人工电压脉冲的信号衰减程度略大于局部放电,人工电压脉冲的频谱分布接近于局部放电,且人工电压脉冲电压波形的上升时间在0.3?1 ns范围变化时对UHF电磁波信号频谱分布没有影响。对于开展UHF检测系统灵敏度现场校验工作具有重要指导意义。     

基于特高频和声电联合法的GIS局部放电缺陷分析

GIS绝缘故障的发生会对电站和电网的安全稳定运行造成严重影响,局部放电检测可有效发现GIS设备的潜伏性故障,保障GIS设备安全运行。特高频法及超声波法是GIS局部放电检测的常用方法。采用特高频时差定位法、声电联合定位法成功定位一起220 kV GIS隔离开关悬浮放电故障。解体后发现,由于齿轮传动轴与绝缘拉杆接头尺寸配合不当造成电位悬浮,进而产生局部放电。建议进一步改进该类型隔离开关绝缘拉杆处的结构设计,增加等电位连接措施,避免类似情况发生。     

GIS中局部放电测量用超高频方法的研究

分析了GIS中局部放电测量用超高频宽带和窄带两种方法的优缺点。实验室中模拟GIS常见 3种故障(母线上有固定金属微粒 ,盆式绝缘子表面有污秽和内部有气泡 )的超高频宽带法和窄带法局部放电测量表明 ,窄带法得到的同种故障时域波形很相似 ,而不同故障则差别较大 ,有明显的可分性。因此窄带法更有利于提取局部放电模式识别的特征参数     

超高频法在GIS设备局部放电检测中的应用

采用超高频法（UHF）法可以有效地解决现场干扰环境下的局部放电检测问题，目前适宜开展的GIS设置局部放电测量包括交流耐压试验条件下的局部放电试验以及运行条件下的局部放电的检测。     

GIS中典型缺陷局部放电的超声波检测

为了研究超声波法在GIS中局部放电检测中的应用,在实验室以一段220 kV电压等级的GIS母线腔体为试验对象,设计和模拟了GIS中典型的局部放电模型,使用超声波方法对其放电信号进行检测。实验结果表明,不同缺陷类型的超声信号在波形、幅值和PRPD图上会呈现出不同的特点,通过对GIS腔体不同位置的检测,可以精确的定位出缺陷位置。研究表明,超声的方法在检测GIS局部放电信号时有较好的灵敏度和精确的定位,检测结果为今后对GIS局部放电模式识别提供了试验依据。