变压器局部放电超高频信号传播特性仿真分析

变压器内部产生的超高频(UHF)电磁波信号在传播过程中,有很多因素会影响传感器所检测到的信号波形和能量.为了研究影响因素与UHF信号的关系,构建了变压器仿真计算的物理模型,并用时域有限差分法计算变压器内局部放电产生的UHF信号,通过分析UHF电磁波信号的幅值和能量累积曲线,研究了绕组和铁心、检测点与激励源间的距离、检测点附近不同金属导体位置等因素对UHF信号的影响.该研究结果有助于对UHF信号传播特性的理解以及提高信号检测的准确度.     

超高频技术在变压器局部放电监测中的应用

本文简述了电力变压器在电网中的重要地位,以及局部放电对变压器造成的危害。引出当前局部放电的常规检测方法,并对几种检测方法进行了对比。重点对超高频检测局部放电的原理和超高频检测局放的实现进行了介绍,分析了超高频检测局放在应用中的体现以及存在的技术问题。     

GIS局部放电超高频信号特征的仿真研究

超高频检测法与传统的脉冲电流法存在本质上的差别。仿真计算表明，超高频信号幅值与局部放电脉冲电流幅值呈线性关系，超高频信号与放电源的位置有关；单纯的超高频信号不能反映出局部放电量的大小。     

变压器局部放电超高频检测影响因素分析

采用仿真分析与试验研究相结合的方法,探索安装位置、变压器油和球形放油阀对超高频天线传感器驻波特性和检测能力的影响.分析表明,不同安装位置天线的谐振频率会有一定差异,但对检测到的信号幅值影响不大;变压器油使天线的谐振频率有所降低,改变了天线的驻波特性,但不影响天线的检测能力;将天线安装在球形放油阀入口处会严重影响单极子类天线的驻波特性,导致天线接收信号能力下降.     

GIS局部放电超高频信号复小波的模式识别

为了对模拟气体绝缘组合电器(gas insulated switchgear,GIS)的4种绝缘缺陷产生超高频(ultra high frequency,UHF)局部放电(partial discharge,PD)数据和波形进行识别,用复小波变换对UHF PD信号进行分解,利用均值、方差、偏斜度、陡峭度、能量共5个统计参量对复小波变换的各尺度系数进行量化,构造出能够描述UHF PD信号特征的候选特征子集,引入衡量特征分类能力的分离度指标J作为特征量降维的评判指标,从60个特征量中选取了5个具有较高分类能力的最佳特征量,作为径向基神经网络识别放电类型的输入有效向量,识别结果表明:db系列复小波系数的实部和虚部信息共同描述了PD信号的特征,从中提取的最佳特征量具有较高的分类能力,其中db4复小波的分类效果最好。     

电力变压器局部放电特高频信号外部传播特性研究

针对变压器箱体的接缝处可以衍射出局部放电特高频电磁波信号的现象,在分析变压器箱体接缝对局部放电特高频电磁波传播影响的基础上,探讨了接收天线外部检测特高频信号的可行性,并通过试验研究了局部放电特高频电磁波的外传播特性,通过对信号进行小波包分析,比较了外部接收和内部接收信号的差异．结果表明,特高频电磁波可以透过变压器箱体接缝衍射出来,且其频谱能量分布两者并非完全一致,外部检测到的特高频信号距离接缝的远近具有不同的表现形式,强度随着变压器箱体缝宽增大而增大．研究工作为变压器局部放电外部检测提供了理论指导．     

大型电力变压器局部放电的产生及降低局放的措施

本文分析了电力变压器产生局部放电的原因,指出了局部放电的危害,并提出了降低局部放电产生的措施。     

变压器绕组对局部放电电磁波传播特性的影响

为了研究变压器绕组对局部放电电磁波传播特性的影响,根据一台330kV变压器绕组的实际结构,建立了变压器绕组仿真计算模型。采用时域有限差分法(FDTD)研究了局部放电发生在绕组内部和外部时,变压器绕组对电磁波时域波形幅值的衰减规律,以及在相同的条件下绕组对局部放电电磁波频谱分布的影响,并通过与无障碍空间中传播时局部放电电磁波的频率特性进行对比,得到了局部放电电磁波不同频率段的频率幅值和,及其在总频率幅值和中所占的比例。研究发现:绕组对内部放电和外部放电产生的局部放电电磁波传播特性的影响不同,绕组对内部放电产生的不同频率段电磁波的幅值有增强的作用,而且对1 000~2 500MHz高频段的增强作用比其他频率段强;绕组对外部放电产生的电磁波幅值有较强衰减作用,穿过绕组后电磁波的幅值至少衰减为无障碍空间时幅值的70%。     

气体绝缘组合电器局部放电的超高频检测

为了有效抑制气体绝缘组合电器GIS局部放电中出现的低频段干扰,在理论上分析了超高频检测GIS局部放电可行性的情况下,进一步研究了GIS局部放电超高频传感器、模拟无源滤波器以及相应的宽带和窄带检测方法.在实验室GIS模拟装置中,运用研制的内置圆环传感器检测系统进行超高频法检测.实验结果表明该检测系统可有效地避开空间的电晕及周期性脉冲干扰信号等低频段干扰.同时,窄带检测法能够避开超高频微波干扰信号,是一种有效的局部放电检测方法.     

试论电力变压器局部放电检测技术的发展和现状

本文概述了电力变压器局部放电检测技术的研究现状,着重论述了近几年发展起来的数字化测量和超声波检测,并对电力变压器绝缘局部放电检测技术的发展前景做了探讨。     

On-Line Partial Discharge Monitoring and Diagnostic System for Power Transformer

This paper introduces a computerized on-line partial discharge （PD） monitoring and diagnostic system for transformers. The system, which is already in use in a power station, uses wide-band active transducers and a data acquisition unit with modularized and exchangeable components. The system software is a power equipment monitoring and diagnostic system, which is based on the component object model, and was developed for monitoring multiple parameters in multiple power supply systems. The statistical characteristics of PDs in power transformers were studied using 7 experimental models for simulating PDs in transformers and 3 models for simulating interfering discharges in air. The discharge features were analyzed using a 3-D pattern chart with a three-layer back-propagation artificial neural network used to recognize the patterns. The results show that PDs in air and oil can be distinguished. The model can be used for interference rejection on-line monitoring of partial discharge in transformers.     

变压器局部放电试验中几种常见问题的分析及处理

叙述了在变压器局部放电试验中遇到的几种局放量超标的故障类型，对不同放电类型分析了其放电可能性，指出变压器在生产装配工艺中要严把质量关。     

用于电力变压器局部放电定位的超声波相控阵传感器的研制

针对电力变压器中局部放电的准确定位问题,将超声波相控阵技术引入局部放电定位中.基于超声波相控阵理论,考虑在运行变压器中的应用环境,在对传感器各个组成部分的材料及特性进行综合分析的基础上,研制成功了16×16阵元的平面超声波相控阵传感器.该传感器具有阵元数多、尺寸小、定位精度高及可适用于高温液体中的优点,适合于放入变压器内部进行信号的接收,传感器单个阵元中心频率为150kHz,带宽为100kHz.使用压电声源和油间隙放电等模拟实验对阵元的性能进行了实测,结果表明,该传感器能够对局部放电产生的超声波信号进行灵敏接收.实验室中的模拟定位实验结果表明,该传感器适用于对变压器中局部放电的定位.     

基于UHF技术的风电场油浸式主变压器局部放电监测与分析

为了避开风电场主变压器局部放电在线监测中存在的多种形式噪声干扰,引入了基于UHF技术的风电场油浸式变压器局部放电监测与分析方法,设计了UHF局部放电传感器及配套的硬件降频电路,仿真验证了传感器及降频电路的有效性,建立了风电场主变压器超高频局部放电监测与分析模型,研制了硬件构建方案及软件的功能框架,并利用现场实测信号对该方法进行验证.工业实践证明,UHF技术能达到避开风电场现场电磁干扰、可靠获取真实局部放电脉冲、有效诊断变压器内部故障的目的.     

变压器局部放电监测中的小波去噪方法

由于强烈的窄带周期干扰、白噪声和脉冲干扰等外部干扰,变压器局部放电在线监测技术中的局部放电信号提取一直是个难题.应用小波去噪技术研究了局部放电在线监测中的噪声抑制方法,对母小波及阈值(threshold)的自动选择方法进行了深入研究.仿真信号和现场实测信号分析表明,该方法适于变压器局部放电在线监测中的白噪声抑制,而对周期窄带干扰的抑制效果相对较差,需与其它对窄带周期干扰抑制效果较好的数字滤波方法结合,将具有良好的实际应用效果.     

GIS局部放电信号及内置传感器检测分析

气体绝缘组合电器(GIS)局部放电不仅激发横向电磁波(TEM),而且会激发横向电场波(TE)和横向磁场波(TM).利用电磁场中的并矢格林函数理论,推导出了GIS中PD信号在任意点激发瞬变电场的计算表达式,在计算GIS中PD激发的电场时,应考虑TEM波和检测频段内所有高次模波的贡献.在实验室GIS模拟装置上,设计了灵敏度及抗干扰能力优于外置传感器的内置传感器,并用天线模型对其进行了频率响应特性分析,最后直接用高参数数字存储示波器测量了由金属突出物缺陷产生的局部放电信号.     

外部传感器超高频GIS局部放电检测技术

针对GIS同轴结构中局部放电脉冲所激发电磁波的宽频带特征，设计出一种新型局部放电超高频检测非频变超宽带天线，用无限巴伦实现天线和传输线之间的阻抗匹配．由超宽带天线、宽带放大器、数字存储示波器和计算机组成外部传感器超高频局部放电检测系统，利用该系统对所建立的GIS固定微粒局部放电模型进行检测，并对局部放电源进行定位，实验结果表明，设计的天线满足GIS局部放电超高频检测要求，建立的系统可以方便地实现GIS局部放电检测和局部放电源的定位。