GIS特高频局部放电内置传感器自身放电缺陷分析方法

特高频局部放电在线监测装系统的内置传感器需嵌入气体绝缘金属封闭开关设备(Gas Insulated Switchgear,GIS)壳体内部,若内置传感器自身出现局部放电,不仅难以对其进行检修更换,还会导致对设备运行状况的误判,因此亟须对内置传感器自身放电的信号特征及检测方法进行研究分析。针对一起特高压GIS内置传感器监测到的局部放电缺陷,通过局部放电定位及现场检查,判断为内置传感器馈线末端绝缘减弱导致的芯线对屏蔽层放电,且示波器观察到的放电信号存在明显的折反射过程。结合波传导理论分析可知,芯线对屏蔽层放电后,由于两者间的耦合作用使得同轴电缆的波阻抗发生改变,从而与示波器端口阻抗失配,导致特高频信号在同轴电缆上发生折反射。因此,将示波器检测图谱中的折反射特征作为内置传感器馈线处局部放电的判据。实际检测情况表明,所提GIS特高频局部放电内置传感器自身放电缺陷分析方法对判别局部放电信号位于GIS内部还是内置传感器馈线处具有一定指导作用。     

基于网络分析仪的GIS局部放电在线监测特高频传感器现场校核技术

如何校核已投运的传感器性能是保障气体绝缘金属封闭开关设备（gas-insulated metal-enclosed switchgear, GIS）局部放电监测可靠性的重要课题。基于网络分析仪,采用扫频方法测试安装在实体 GIS 上的传感器的响应特性,并研究其与特高频传感器平均有效高度的关系。通过比较分析发现,实体 GIS 上传感器的等效频率响应特性与其吉赫兹横电磁波（gigahertz transverse electromagnetic,GTEM）小室内的等效高度曲线具有相似的频谱特征,实体 GIS上传感器的平均等效响应幅值与 GTEM小室内的平均有效高度具有相同的变化规律;结论认为,通过利用网络分析仪进行频响特性测试,可以有效反映特定型号 GIS 结构下的特高频传感器性能。基于该结果,提出了基于网络分析仪的 GIS局部放电监测特高频传感器现场校核方法。     

基于超声波法的GIS局部放电测试及分析

介绍了引起气体绝缘开关设备(GIS)局部放电的主要缺陷,分析了基于超声波法的GIS局部放电测试的原理、试验接线及注意事项,对部分变电站GIS设备进行了超声波局部放电测试。经测试结果分析表明,若周期峰值小于15 mV,应以跟踪监测为主;若大于15 mV,应考虑进行分合闸操作,再进行复测,如果信号消失,信号由动静触头接触不良引发的可能性较大,若分合闸不能消除信号,建议停电检查。     

GIS内部局部放电检测的研究

根据测量系统等效电路的传递函数的幅频特性图,优化设计了CT线圈测量系统和外被电极测量系统,CT线圈测量系统有一个较好的频率选择特性,有一个可以减少外界干扰的谐振频率,当第一个谐振点频率约为100kHz时,CT线圈测量系统的测量灵敏度为2～10pC,外被电极测量系统的灵敏度为15～30pC,应用这两种测量系统,对充有SF_6或SF_6/N_2或SF_6/空气混合气体且带有固定微粒或自由微粒的同轴电极系统,获得了一些检测局部放电的结果。     

500kV GIS断路器内置特高频传感器灵敏度校验方法

实际运行中的局放特高频传感器受诸如振动、温度、湿度、设备内外部的冲击信号等因素影响,很容易损坏,如何科学有效的校验运行中的传感器、检测系统的灵敏度,对于保证设备安全可靠运行有着至关重要的作用。目前常规方法均不适合现场校验,对此,采用基于等效注入场强的方式实现传感器的现场校验,并对某500kV气体绝缘金属封闭开关设备（gas insulated metal enelose switchgear,GIS）内置特高频传感器进行了实验室部分的测试。测试结果表明,该传感器能检测到1 pC放电,等效注入场强的方式用于现场校验是可行的,且注入信号的频谱与局放频谱相似。     

GIS中局部放电测量用超高频传感器

ＧＩＳ的同轴结构为用ＵＨＦ法进行局部放电测量提供了极为有利的条件。文章对所设计的ＵＨＦ传感器的传输特性及其灵敏度进行了讨论,并通过它对ＧＩＳ中高压导体上突出部分产生的电晕放电脉冲直接用数字记录仪测量的结果表明,其灵敏度可以达１ＰＣ。     

GIS局部放电特高频信号时延的分数阶希尔伯特估计算法

时延估计是GIS特高频局部放电检测基于时差定位的基础,是决定故障定位精度的关键。文中阐述了分数阶希尔伯特变换用于时延估计的理论基础,提出了基于分数阶希尔伯特变换的GIS特高频局部放电时延估计方法,并给出了时延估计算法的数值实现步骤。针对某220 kV GIS设备特高频局部放电巡检过程中在开关气室发现的异常局部放电信号,现场利用高速示波器采集开关气室两侧盆式绝缘子浇筑孔处泄露的特高频电磁波信号。根据文中提出的时延估计算法计算两路特高频电磁波信号时延,准确计算出放电源的空间位置,距盆式绝缘子浇筑孔1.25 m,该间隔开关气室解体后测量放电源距浇筑孔1.3 m。利用分数阶希尔伯特算法的局部放电放电源定位误差明显低于双谱时延估计算法和插值相关法时延估计算法,从而表明了该算法具有较好的有效性和实用性。     

GIS局部放电外置超高频检测系统

研制了宽带和窄带两种超高频外置天线传感器,两种传感器增益均大于1,驻波比在其有效带宽范围内均小于2,均能用于GIS局部放电超高频检测。设计了高性能放大器和半分布参数超高频滤波器,工作频带为300～1000MHz,完全覆盖了两种传感器的工作频带。性能测试表明,传感器和滤波放大器性能优良,频率匹配,能满足超高频信号检测预处理的要求。通过对绝缘子表面金属污染缺陷产生的局部放电信号进行检测研究表明,超高频检测系统能够检测到超高频段微弱的局部放电信号,并能抑制低频段干扰,为后续模式识别的研究打下了基础。     

GIS局部放电的现场检测技术

论述了 GIS中局部放电现场检测的特点和重要性 ,并着重介绍了具有良好现场检测性能的金属箔电极传感器与外部天线传感器     

GIS 局部放电在线检测技术及应用

分析了 SF6气体绝缘金属封闭开关设备(gas insulated metal enclosed switchgear and controlgear,GIS)局部放电产生的原因,结合现场应用实例,对2种 GIS 局部放电在线检测技术———超声波检测技术和特高频检测技术进行了应用比较,结果表明特高频检测法灵敏度高、抗电磁干扰能力强、有效测量范围大,能准确检测GIS 内部绝缘缺陷,适用于长期在线监测;超声波检测法定位准确,可作为特高频检测法的补充和辅助手段;2种方法综合利用可有效发现绝缘缺陷并实现准确定位。     

GIS局部放电特高频信号特征的研究

为了研究GIS（全封闭气体绝缘组合电器）设备内部各种不同类型局放故障的特高频信号特征,利用实际的110kVGIS母线段建立了一套GIS局部放电试验平台,并在试验平台上进行了高压尖端、地电位尖端、盆式绝缘子表面金属颗粒、悬浮电位放电和绝缘子内部缺陷等几类典型缺陷模型的局放试验,获取了不同缺陷的图谱资料。试验结果表明,依据特高频信号的特征,可以对不同类型缺陷进行区分。     

GIS局部放电测试技术比较

通过介绍GIS局部放电测试经常使用的几种方法的基本原理及优缺点，建议现场GIS局部放电检测应采用声-电联合使用的办法，才能更好的发现GIS内部局部放电缺陷。     

GIS局部放电的超宽频检测系统初探

针对GIS运行中存在的潜伏性绝缘缺陷,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诊,对一种新型超宽频带天线局部放电检测系统实验方案作了探讨.     

用于变电站放电源空间定位的特高频传感器研究

基于宽带单极天线理论,设计了一种可用于变电站局部放电空间定位的特高频传感器。该传感器采用椭圆单极贴片的结构,具有全向、宽频带、高灵敏度、驻波比低及群时延稳定等特点,能有效满足变电站放电源全向检测的要求,多个传感器可组成特高频传感器阵列,对放电源进行空间定位。实验室搭建的局放实验平台对该传感器的空间检测及定位性能进行了验证,并成功将由该传感器组建的传感器阵列用于了变电站现场放电在线监测。实验室实验及现场应用结果表明,该传感器能够满足变电站放电源空间定位的要求。     

基于ANFIS的GIS设备局部放电故障辨识

为了实现气体绝缘组合电器设备局部放电故障类型的辨识,本文通过分析四种典型绝缘缺陷局部放电时SF6气体分解组分特点,选取四种气体分解物含量比值作为特征向量,阐释了气体含量比值的物理意义,构造了三输入单输出的自适应模糊神经推理系统(ANFIS),对该模型的有效性进行了测试。测试结果表明局部放电类型的ANFIS辨识系统识别效果好,收敛速度快,且对样本数量要求低。     

基于分布式传感器的GIS局部放电在线监测实时数据传输方式的研究

针对检测GIS(Gas Insulated Switchgear,简称GIS)局部放电的分布式传感器采集局部放电信号的数据量大,通过RS-422串口进行数据传输时间长的不足。基于GIS局部放电分布式传感器在线监测系统,采用一种最大值数据压缩算法,将高速A/D采集到的大量实时数据,有效地传输到后台监测系统,解决了分布式在线监测系统中大量数据传输的瓶颈。通过实验验证,该数据传输方式速度快,性能安全、可靠,实用性强。     

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     

110kV城中变UHF方式GIS局放在线监测应用

随着科学技术的发展,利用相关技术对运行中的电气设备运行状况实施在线监测,保证设备的安全稳定运行已成为可能。在高压组合电器（GIS）内部,绝缘介质在高电场强度作用下,发生在电极之间的未贯穿的放电,称为局部放电。通过附加于GIS外部的外置UHF局部放电测量传感器或使用已有的内部UHF传感器来获取的GIS内部的超高频局部放电信号,通过对信号采集,放大,滤波,分类,A／D转换等DSP技术应用,可实时在线的诊断分析出GIS内部的各种运行状况。     

XLPE电缆及接头局部放电的超高频测量与分析

超高频的局部放电测量是目前国外电力设备绝缘检测研究的焦点问题之一。本文建立了一套超高频局部放电的测量系统，设计了XLPE电力电缆及其接头局部放电超高频测量的电容耦合传感器，分析了传感器的等效电路，测量了其频率响应，对电缆以及接头中的实际放电进行了测量分析。     

500kV变压器局部放电试验的分析处理

介绍了对出厂局部放电试验不合格的某500 kV变压器的多次处理和分析试验的情况,确定局部放电量偏大的原因是调压线圈内部固体绝缘存在大量封闭性气泡,解体验证也予以证实。实践表明,对于局部放电量较小,(仅为数百pC)的内部缺陷,难以定位,需要综合放电波形和放电特性各个要素,结合试验分析推理,才能找到缺陷部位。