三相共筒式GIS内典型绝缘缺陷局部放电试验的比较分析

气体绝缘组合电器(简称GIS)在输变电系统中的应用越来越广泛,为了更好地保证GIS在运行中的稳定性,本文研究了三相共筒式GIS在运行中常见的故障类型,根据具体的试验条件,设计了三种典型的绝缘缺陷模型,并采用超高频法(UHF)对存在故障的GIS进行了局部放电检测,分析了几种绝缘缺陷放电的典型图谱,为GIS的稳定运行和故障的及时检修提供了依据。     

典型绝缘缺陷的直流局部放电信号波形分析

直流局部放电测试是高压直流设备绝缘性能状态评估的主要手段之一。为掌握直流下局部放电波形的特性,对内部、表面、电晕3种典型缺陷的直流局部放电波形进行测试与分析。内部缺陷受放电电荷的反电场影响,在直流平稳区不能持续发生,断电后会出现反极性放电;表面放电与电晕放电均能在直流电压下稳定产生,却不能在断电后出现。分析直流电压下局部放电信号,3种放电脉冲的持续时间均有不同,且放电波形易叠加振荡。比较缺陷放电信号的频谱分析结果,3种放电的能量分别位于不同的区间,为直流下缺陷类型的识别奠定了基础。     

采用特高频法的GIS典型缺陷特性分析

气体绝缘组合电器(GIS)由于具有占地少,免维护和对环境影响小等优点,在电力系统中被广泛使用.为了监测GIS的运行状况,常采用特高频(UHF)法对GIS进行缺陷诊断.通常局部放电识别采用的特征参数往往与电压的相位关系密切,但是有时相位信息不便获得,为了克服传统识别方法的限制,设计了5种典型的缺陷模型来模拟GIS运行中出...     

油纸绝缘典型缺陷局放特性及缺陷类型识别

针对油浸式变压器纸质绝缘件内部缺陷导致局部放电和绝缘劣化的问题,结合三种典型缺陷纸板的局部放电图谱信号和深层神经网络的手段提出一种缺陷识别方法.根据不同类型油浸式变压器纸质绝缘件局部放电图谱信号的特点确定图谱的统计参数作为特征量.分析对比深层神经网络不同参数对识别效果的影响,寻找最优的深层神经网络结构.通过各类局部放电...     

超声检测进行气体绝缘组合电器典型绝缘缺陷识别

介绍了基于超声检测的气体绝缘组合电器(gas insulated switchgear,GIS)典型绝缘缺陷识别技术.该技术由基于幅值模式(amplitude mode,AM)、飞行模式(flying mode,FM)、基于相位模式(phase mode,PM)的特征参数提取与判别3个主要模块组成.其中,针对AM提取的...     

GIS设备超声波局放信号异常的分析

结合一起超声波检测案例,介绍了超声波局部放电的检测与分析方法。首先对缺陷设备外壳进行网格划分,在每个网格处填入超声波信号有效值,初步确定缺陷位置;再结合特高频测量结果、SF6气体成分检测结果、超声波信号特征信息和设备的内部结构,最终确定缺陷的具体位置。     

GIS绝缘问题研究综述

气体绝缘组合电器(Gas Insulated Switchgear,GIS)在电力系统中占有重要地位,然而,GIS内部会出现由于绝缘缺陷引起的局部放电(Partial Discharge,PD),PD长时间发展会导致GIS绝缘损害,对PD进行检测显得尤为重要.对PD进行检测,主要是检测由其造成的二次物理现象,包括声、光、电磁波和气体分解产物等现象.目前,国内外学者对GIS绝缘缺陷检测技术进行了较为全面的研究,取得了大量的成果.对GIS局部放电检测技术以及SF6替代气体研究进行了较为详细的综述,主要包括GIS平台及典型绝缘缺陷的模拟、超高频电磁波传播特性、分解气体研究、模式识别和SF6替代气体的研究等,为后续GIS局部放电方面的研究提供了有价值的参考.     

GIS绝缘问题研究综述

气体绝缘组合电器（Gas Insulated Switchgear,GIS）在电力系统中占有重要地位,然而,GIS内部会出现由于绝缘缺陷引起的局部放电（Partial Discharge,PD）,PD长时间发展会导致GIS绝缘损害,对PD进行检测显得尤为重要。对PD进行检测,主要是检测由其造成的二次物理现象,包括声、光、电磁波和气体分解产物等现象。目前,国内外学者对GIS绝缘缺陷检测技术进行了较为全面的研究,取得了大量的成果。对GIS局部放电检测技术以及SF₆替代气体研究进行了较为详细的综述,主要包括GIS平台及典型绝缘缺陷的模拟、超高频电磁波传播特性、分解气体研究、模式识别和SF₆替代气体的研究等,为后续GIS局部放电方面的研究提供了有价值的参考。     

基于局部放电统计特性的GIS现场试验

基于局部放电超声信号统计特性,分析气体绝缘组合电器内部缺陷,进行数据统计分析例如信号幅值分布、飞行时间分布和相位分布,结合传统相位谱图法可以判断GIS内部缺陷。     

GIS内4种典型缺陷的局部放电超高频数学模型构建

通过对GIS内4种典型绝缘缺陷的物理模型试验,获得大量的PD超高频信号数据。对获取的,n-u-t三维谱图样本数据,用统一化和归一化的方法得到对应的二维散点图,采用高斯函数构建4种常见绝缘缺陷的数学模型,总结出构造原则和方法。用定义的误差判定系数、根的均方误差值来定量分析模型的误差,通过功率谱相似性参数NCC的定量计算和时频域SPWVD分析以及人工加噪后用复小波变换技术去噪的应用研究,进一步证明该数学模型可用于GIS中PD超高频仿真研究。最后指出只要适当地调节数学模型中的参数值,就适合于不同绝缘缺陷所对应的物理模型。     

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。     

GIS典型缺陷局部放电测量与分析

为了研究GIS中典型缺陷的放电特征,在试验室中以一段220kV电压等级的GIS母线腔体为试验对象,设计了高压导杆表面金属尖刺缺陷、悬浮电位缺陷、绝缘子表面导电胶尖刺缺陷、绝缘子表面硫化银污染物缺陷这4种放电物理模型,采用脉冲电流法对其局部放电信号进行测量。研究其放电脉冲中心相位分布、平均幅值随外施电压变化的趋势,比较分析单个放电脉冲波形及其主要能量分布。试验结果表明,相同条件下同一缺陷模型放电稳定、重复性好;不同缺陷类型的PRPD谱图呈现出不同的特点,单个脉冲波形及其能量分布不同;放电平均幅值、中心相位随外加电压变化的趋势也有较大区别;这些特征为进一步进行放电类型的模式识别及局部放电机理研究提供了试验依据。     

典型GIS局部放电超声波信号特征研究

利用超声波法对4种GIS中的典型局部放电进行实验研究,包括GIS内金属颗粒群、高电位接触不良、地电位接触不良和高压尖刺.首先建立GIS局部放电模拟测试平台,其中包括局部放电模拟系统、超声波测量系统和常规脉冲电流法测量系统.然后在此平台基础上,得到不同类型局部放电超声波信号的发生发展规律,给出信号的统计谱图,包括N-ф谱图(放电次数与放电相位关系谱图)和Umax-ф谱图(放电幅值与放电相位关系谱图).实验结果表明,低频超声波传感器可以监测到这4种局部放电信号,信号统计谱图可以显示出故障模型的不同特征.     

GIS电晕放电时特高频和超声波信号的特征分析

分析了GIS超声波和特高频检测测量技术的优缺点,构建了252 kV GIS局放仿真平台,并测试了平台的一、二次电压相角差。设置了导体尖端和壳体内部尖端电晕放电缺陷,借助仿真平台获取测量信号,详细分析了在这类缺陷下特高频和超声波信号的特征及规律,为GIS带电检测诊断提供参考。     

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典型缺陷的局部放电超高频检测及模式识别

为了解决GIS局部放电带电检测难题,采用了超高频法,以GIS试验设备为对象,设计和模拟了GIS中自由金属颗粒、悬浮电位体、母线金属尖端、外壳金属尖端、绝缘子表面金属颗粒和绝缘子气泡6种典型缺陷的模型,基于超高频法对其放电信号进行检测,提取了缺陷特征参数,应用支持向量机进行模式识别,进而对支持向量机的惩罚参数"C"和核函数参数"g"进行了粒子群优化。试验结果表明:不同缺陷类型的超高频信号在图谱和提取的数据中会呈现出不同的特征;在模式识别中,粒子群方法优化支持向量机展现出了比支持向量机更好的鲁棒性和泛化能力。     

GIS局部放电缺陷定位分析

文中分析了一起典型的GIS局部放电缺陷,采取超高频、超声波检测及时差法,结合设备结构,对放电位置进行了精确定位,并使用X光检测技术进行无损检测。X光检测结果与上述局放定位的位置基本一致。文中通过总结该案例,分析了各类检测技术的优缺点,并在工程应用方面,针对不同检测目的,提出侧重面不同的检测方法组合。     

GIS内金属性缺陷引起的局部放电超声信号分布特性研究

为研究气体绝缘开关装置(gas insulated switchgear,GIS)内金属性缺陷引起的局部放电超声信号分布特性以及基于分布特性判断缺陷类型的方法,笔者建立了一套超声信号测量系统,并设计了4组GIS内典型缺陷模型,分别是高压导体上尖刺、悬浮电位、绝缘子上微粒和地电极上尖刺。基于该超声测量系统,获取大量超声信号数据。在此大量实验数据基础上,笔者提出了典型参数如超声脉冲数N、超声幅值u、时间间隔Δt和相位Ph及分布谱图N-u、N-Δt和N-Ph区分GIS内典型缺陷的方法,并分析了GIS内金属性缺陷引起的局部放电超声信号分布特性。试验结果分析表明,依据分布模式的GIS内典型缺陷的超声信号统计特性,可区分典型缺陷类型。     

标准操作冲击电压下220 kV GIS中典型缺陷局部放电特征

通过在实验室搭建的冲击电压下220 kV GIS局部放电测试系统,研究了在220 kV GIS母线段中设置典型缺陷在标准操作冲击电压下局部放电特性。大量试验表明,在标准操作冲击电压下,局部放电具有较工频具有显著性差异。局部放电从PDIV开始就表现出较高的放电脉冲幅值、放电次数以及更宽的放电区域范围,此趋势随着施加电压的上升而越明显,且负极性的放电概率要高于正极性下的放电。