变压器局放用UHF传感器的校准方法研究

笔者试探性对变压器局部放电测试用UHF传感器的检测校准方法开展研究。研制变压器局放UHF传感器的安装工装、可调试人造纳秒脉冲源、变压器局放故障模拟装置、缺陷模拟电极等,在实验室内对UHF传感器的灵敏度进行标定和测试范围进行校准测试。该检测校验方法也可对现场变压器局放UHF传感器安装后的性能开展测试,在实验室内用变压器模拟工装验证了现场UHF传感器测试方法。     

UHF波形及频谱检测法在局放检测中的应用

针对空气绝缘高压开关柜内部局部放电,采用UHF传感器、示波器的波形检测法和UHF传感器、便携式频谱分析仪的频谱检测法,在实验室对脉冲电流局放测试法检测超标的TV进行测试,在昆明局某变电站对TEV法和超声波法检测异常的开关柜进行测试,均有检出异常信号,表明该综合检测法在现场测试应用中的有效性.     

XLPE电缆绝缘接头局放在线检测方法探讨

用基于电磁耦合法的VHF宽频带钳型电流传感器配合基于阿基米德螺旋天线的UHF传感器的方法研究了在线检测带有交叉互联线的XLPE电缆绝缘接头局部放电。该法对电缆绝缘接头处VHF和UHF信号的时域和频域分析可有效地识别被测电缆绝缘接头部内、外部的局放信号。VHF和UHF检测技术相互配合联合降噪可有效抑制宽带脉冲干扰,实验室和现场试验证明该法效果较好。     

大型变压器UHF局放在线监测装置的检测与现场试验

介绍了大型变压器在线监测用传感器的实验室检验测试方法,以上海220 kV泸定智能变电站1号主变为例,详细描述了UHF局放传感器的布置方式、现场安装、现场局部放电试验及数据分析,并给出了相应的运维建议。     

油纸绝缘缺陷局放UHF抗干扰定位及优化布置方法研究

特高频（Ultra High Frequency，UHF）检测是变压器油纸绝缘缺陷定位的常用方法，实际应用过程中局放定位准确性易受噪声和传感器布置方式影响。为保证变压器油纸绝缘缺陷局放定位检测有效性，文中首先建立油纸绝缘缺陷特高频局放定位检测平台，在常规K-Means方法的基础上，提出基于修正聚类分界的变压器油纸绝缘缺陷局放抗干扰定位方法，有效降低了定位误差。针对样本聚类分界混叠问题，选择最优修正系数L为1.1时，特高频定位误差可减小至10cm以内，验证了文中方法的有效性；最后分析不同传感器布置方式的定位误差变化规律，提出变压器油纸绝缘缺陷检测用特高频传感器优化布置方案，可为变压器局放在线监测传感器布置及定位提供参考。     

用UHF法检测电力变压器局部放电的研究

基于 UHF的电力变压器局部放电检测法 ,在实验完成了 5种模型局部放电试验研究后 ,设计并投运了一套适用于现场的 UHF局部放电在线检测系统。试验表明 ,由于油箱外壳的屏蔽作用 ,箱内安装的 UHF传感器检测局放灵敏度较高     

GIS局部放电检测用超宽频带振子天线传感器研究

研制了一种用于GIS局放检测的外置超宽频带超高频振子天线传感器 ,其结构独特 ,使用方便 ,有效工作频段35 0～ 75 0MHz。用天线理论对该传感器特性深入分析 ,并以内置传感器作为参照在实验室模拟装置中进行性能测试 ,结果表明该传感器特性良好 ,能在有效频率范围内检测到局放信号 ,可用于GIS局放在线监测     

变压器局部放电带电测试在电网中的应用

为推广变压器现场局放试验,介绍了大型变压器超声波法检测局放和定位技术的应用实例。通过现场对比试验和技术调研选择了符合广州电网实际需要的变压器带电测试技术、诊断设备在国内首次进行了大规模测试。实验室的局放声电对比仿真试验验证了超声波法检测变压器局放与定位的有效性,得到了电信号和声信号间的关系特性,为现场实用化打下了技术基础。     

变压器绕组内部局放超声定位仿真及试验研究

应用有限元方法对变压器绕组内超声信号进行仿真,验证了在变压器绕组内布置多个超声传感器进行检测和定位的方案。设计了一种新型结构的EFPI光纤传感器,可适用于变压器绕组内部的局放检测和定位。最后在35 kV变压器单相绕组中进行了传感器布置和局放定位试验。结果表明:该方法对变压器绕组中局放的定位精度在5 cm以内,实现了变压器绕组内部局部放电的精确定位,为变压器绕组内部局放信号的检测和定位提供了一种新的方法。     

基于双UHF传感器中垂面交点的局放源定位方法

为定位高压电气设备内部局放源位置,布置2只特高频(ultra-high frequency,UHF)传感器,接收待测高压电气设备内部局放产生的UHF信号,对UHF信号进行滤波、放大,获取UHF信号的完整波形;比较局放源到达2只UHF传感器的信号时间差,当信号时间差为0时,表明局放源位于2只UHF传感器连线的中垂面上;在三维空间中分别确定相互垂直的三个中垂面,三个中垂面的交点即为局放源位置。本方法适用于高压开关柜、电力电缆、GIS设备、变压器等高压电气设备内部局放源的定位和外部干扰源的查找,变电站现场实测表明该方法有效。     

基于数值仿真与多源聚类的GIS局部放电诊断与回归分析

为了更有效地指导GIS设备的状态检修工作,基于时域有限差分(FDTD)法仿真与多局部放电(简称局放)源聚类方法,诊断分析了一起1 100 kV气体绝缘组合电器(GIS)盆式绝缘子局放检测案例。首先,开展了现场与返厂试验下的GIS局部放电带电检测与定位,建立了与返厂测试工装结构相应的FDTD仿真模型,结合特高频(UHF)电磁波传播特性仿真,开展了多源局放定位技术研究。其次利用基于累积能量函数特征参量优化提取的多源局放分离算法,对该盆式绝缘子多UHF信号源开展了聚类分析;最后,利用GIS实验平台的回归模拟进一步分析了绝缘缺陷的检测差异性,验证了现场和返厂试验结果。试验结果表明:该特高压GIS盆式绝缘子检测发现的UHF谱图呈绝缘气隙类缺陷,但脉冲电流法下局放未见异常。局放聚类分析和定位结果表明:该盆式绝缘子一大一小2个UHF信号源,结合仿真的定位方法可有效减小常规定位计算方法的误差。回归分析表明:对于绝缘缺陷来说,UHF的灵敏度高于脉冲电流法,且随着试品电容量的增大,脉冲电流法的测试灵敏度逐渐下降,这可能是导致本盆式绝缘子中UHF信号与脉冲电流法检测差异的主要原因。研究结果可为GIS局部放电诊断提供参考。     

基于混合放电模型的变压器内部放电联合检测方法研究

随着电力设备运行检测及监测技术的发展,变压器作为关键主设备其设备内部绝缘缺陷的检测成为研究的重点和方向,但是由于变压器内部结构的复杂性、不同绝缘缺陷复现的难度、局部放电信号干扰信号难以辨识等问题,造成目前对于变压器内部不同绝缘缺陷检测、分析及辨识的水平仍然不高。为了探索有效的检测方法,文中开展了针对性的研究工作,基于变压器故障仿真模型,对变压器内部绝缘缺陷的模拟技术开展研究,实现变压器内部缺陷的真实环境下的准确复现,设计了两类变压器故障混合模型,通过基于HFCT、UHF、AE、光学四种传感器的复合信号采集系统,进行变压器局放过程中基于不同信号原理的信号特性研究。同时基于采集信号对不同放电信号特征进行关联性分析,实现多信号特征的综合分析,进一步提高局放信号辨识真确度,研究表明文中所设置的局放复合信号采集系统能准确测量变压器中的局部放电信号,并反映其各类信号的信号特征;通过对比单一局放模型和混合局放模型下局部放电发生时的信号特征、能量分布特征等,为今后的变压器混合局部放电模式识别研究奠定了基础。     

基于超高频信号检测GIS局放模式识别

利用一种新型的便携式 GIS局放超高频 (UHF)信号传感器在实验室中对 7种 GIS故障模型进行了局放测量。试验研究结果表明 ,从检波脉冲随相位分布特征可识别 GIS中的局放类型。总结了高压导体上的金属尖刺、高压导体及接地体之间的接触不良、盆式绝缘子上金属颗粒等 7种常见波形特征 ,建立了一个基于时域检波波形的 GIS故障局放模式识别库 ,为在 GIS现场检测局放提供了参考依据     

复杂多径传播条件下变压器局部放电定位方法研究

局放超声波信号在电力变压器内会产生复杂的多径传播现象,极大地影响检测设备对局部放电源位置的诊断。为提高电力变压器现场局部放电源定位的准确性和抗干扰性,该文提出复杂多径传播条件下变压器局部放电定位方法。该方法首先通过分析局放信号在变压器内折射、绕射传播路径,构建抗多径效应的局放定位模型,再通过凸优化方法进行求解,得到变压器内部局部放电源坐标。该方法的优势在于求解局部放电源空间位置坐标的过程中免去对各类误差精确概率模型的假设,更切合变压器局放定位现场实际。在MATLAB声场有限元仿真、35kV真型电力变压器、110kV现场电力变压器和特高压换流变压器上开展变压器内部局放定位仿真和实验,实验结果表明局放定位精度达到0.1m。     

GIS中电磁波传播特性的试验研究

GIS内部的局部放电会在腔体中激励超高频（UHF）电磁波信号,局部放电信号可通过超高频传感器进行检测。为研究UHF信号在GIS中的传播特性,在GIS内设置了导体尖端和悬浮电位放电模型,内置式传感器的信号与用示波器在盆式绝缘子浇注孔测试到的UHF信号进行比较。试验结果表明,UHF信号在GIS内有一定的衰减,外置式传感器测得的信号比内置式的衰减大。     

超高频法在发电机局部放电检测中的应用

设计了一套基于超高频 (UHF)法的发电机定子局放检测系统 ,实验室研究结果表明该方法可检测到发电机定子各类局部放电 ,分析和比较了超高频信号在空气和金属导体中的传播规律。该系统与预先安装在某发电厂0 #机组上的方向传感器和中性点的电流传感器相结合 ,联合在线监测发电机的结果表明UHF法可准确检测到发电机中的局部放电信号 ,且信噪比极高     

变压器特高频局放定位技术应用探讨

简述了特高频局放检测的原理及意义,阐述了特高频局放检测定位的时差法与平分面法的实现步骤及估算方法,结合特高频局放定位在变压器局放检测中的现场实际应用,对现场检测数据及波形进行分析,根据分析结果推断变压器内部运行状况,最后表明特高频局放检测及定位在变压器局放检测中具有较高的抗干扰能力、较好的有效性及适用性,可用于变压器内部缺陷查找与分析。     

串联谐振下电缆局部放电的双传感器检测技术

为了实现电力电缆耐压与局部放电(partial discharge,PD)同步测试,提出了变频串联谐振下电缆局部放电的双传感器检测技术,并在实验室搭建测试平台对该技术进行了验证。首先,基于电缆局部放电信号传播特性,利用高频电流传感器(high frequency current transformer,HFCT)检测流经电缆接地线上的脉冲信号(包括干扰信号与局放信号)做主信号,利用超高频传感器(the ultra high frequency,UHF)检测变频电源产生的脉冲干扰信号作参考信号。然后,采用基于阈值窗的时域滑动能量搜索方法对两路信号进行脉冲提取,并根据HFCT中干扰信号和UHF信号在时域上发生重叠的特点,采用交集判别算法实现HFCT信号中局放信号的分离识别。最后,构造局放相位分布(phaseresolvedpartial discharge,PRPD)谱图确定局放源的类型。实验结果表明,该技术能在变频电源强干扰下实现PD信号的分离识别。该方法可实现耐压与PD测试,对实际工程有一定的指导意义。     

局部放电特高频传感器及系统现场校验与评估技术

局部放电特高频在线监测是全封闭气体绝缘开关设备(GIS)状态运维的重要手段,在电力系统得到了广泛应用。现场局放特高频在线监测系统实际应用效果,在很大程度上取决于监测系统及其传感器硬件的灵敏度,由于现场环境复杂,传感器及检测系统长期运行性能会下降,因此,有必要对检测系统及传感器进行现场校验。文中从特高频传感器特性、传感器安装方式和脉冲信号在GIS腔体结构内的传播衰减特性3个方面分析了影响局放特高频监测系统现场校核的因素,在CIGRE推出的局放特高频传感器灵敏度现场校验方法的基础上,提出基于待校核传感器与标准传感器检测幅值对比的现场校核方法,针对在运局放特高频在线监测系统硬件设备开展了现场有效性校验工作;结合传感器实验室校验的数据,对检测结果进行分类统计,获得了变电站在运GIS局放特高频检测系统的灵敏度和局放监测有效性情况,结果表明:传感器和检测系统存在问题的占监测点总数15.5%,其中,灵敏度低的传感器占比达到12.2%,表明传感器灵敏度低是造成监测系统效果不理想的主要原因。     

超宽频、超高频天线在GIS局部放电检测中的应用

对超高频天线进行了比较全面的研究.在一种新型的便携式GIS局放UHF天线传感器的基础上,建立了一个基于时域检波波形的GIS故障局放模式识别库,可为在GIS现场检测局部放电提供参考依据.