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。     

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.     

变压器现场超高频局部放电信号的时域特征分析

对安装在同一台变压器上的两个超高频天线传感器连续采集的电磁波信号进行时间差和累积能量比分析,采用高斯函数对电磁波时域信号进行拟合,并通过拟合曲线相似度归纳了现场超高频信号的特征拟合曲线.分析表明,时间差与累积能量比的关系可以用来判断安装在不同位置的传感器同时采集的变压器局部放电电磁波信号是否来自同一个放电源;两个传感器同时采集到的来自同一放电源的电磁波应具有较高的相似度,有助于更准确地判断电磁波是否来自同一放电源;时域拟合波形能够去除由于微小干扰导致的波形差异,能够判断变压器局部放电类型,从而可以通过超高频局部放电电磁波信号对变压器实施局部放电故障诊断.     

变压器局部放电超声波监测系统设计与实现

针对变压器局部放电超声波监测系统中多路超声波信号采集的不同步,以及采集出的信号不准确等问题,提出了用高速并行采集的FPGA芯片代替常用的单片机或ARM芯片以及对调理电路进行有效控制等多种方法,设计了一种新型的变压器局部放电超声波监测系统.实际运行表明,该装置运行可靠,采集的定位点比较准确.     

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.     

变压器局部放电在线监测方法探讨

本文主要介绍了当前电力变压器局部放电在线监测技术中脉冲电流、超声波、光测法和特高频等几种主要方法,并对这些方法的优缺点进行了分析比较。     

变压器局部放电在线监测技术

变压器局部放电在线监测技术对变压器安全运行及提高电网的供电可靠性具有重要意义。通过对变压器局部放电在线监测技术进行分析,简要介绍了常见的变压器局部放电的几种监测方法、变压器内部局部放电定位以及监测过程中的抗干扰等方面简介了变压器局部放电在线监测技术。     

10kV油浸式变压器试验模态分析

针对变压器结构动力学优化设计问题,开展了10kV油浸式变压器试验模态分析。通过对变压器不同测点固有频率进行分析,并与变压器空载运行时相同测点振动信号对比发现：变压器长期运行后某些结构松动、老化会引起变压器固有频率变化;当变压器固有频率在工作频率附近时,可能引起变压器结构共振,影响变压器安全运行。本文研究结果为变压器结构性能优化分析和试验提供了一定参考。     

针板电极下局部放电对油浸绝缘纸板表面的影响

针对油浸绝缘纸板在长期局部放电应力作用下的劣化问题,在针板电极下对油浸绝缘纸板进行了长期局部放电试验,对绝缘纸板的局部放电特性及表面形态的理化特性进行了测量和分析。其中,记录了长期局部放电发展过程中的局部放电相位分布(PRPD)图谱,对处于不同放电阶段的纸板进行了表面形貌、化学基团的观测,研究并给出了放电对纸板表面理化特性的影响机理。结果表明:油浸绝缘纸板的长期局部放电发展经历4个阶段,不同阶段放电由表面向内部发展,对纸板的损伤程度不同;局部放电会造成纸板中纤维的烧蚀及断裂,产生孔洞并不断扩大,形成气泡层;气泡层中不断发生的气体放电生成自由基,这些自由基会与纤维束表面的基团反应并改变其微观形态,促使放电向内不断发展;最终纸板内部堆积大量气泡,形成贯穿的气泡柱并导致纸板击穿。长期局放应力下绝缘纸板的微观结构破坏是导致纸板失效的重要原因,而PRPD图谱的变化是其在局部放电特性上的反映。     

利用超声波局部放电原理测试变压器性能技术的应用

依据超声波测量变压器局部放电的机理，结合目前国内设备容量、电压等级不断增大的情况，本文阐述了超声波局部放电测试技术的必要性及应用情况。     

GIS局放超高频在线监测系统研制

利用超高频微带贴片天线传感器和超高频滤波放大器,实现了局部放电信号的采集、提取、调理和传输.采用LabVIEW图形化语言的虚拟仪器技术实现了对气体绝缘组合电器(GIS)设备局部放电信号的定时循环检测、信号处理、数据分析、缺陷类型模式识别、监测数据查询和绝缘状况初步评估等功能.该系统已在重庆市某220 kV级GIS变电站成功运行,试验运行结果表明,采用虚拟仪器技术的GIS局部放电超高频在线检测系统能实现GIS局部放电超高频检测.     

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.     

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.     

GIS超高频局部放电在线监测技术应用研究

超高频(UHF)局部放电检测技术是目前国际上对气体绝缘全封闭组合电器(GIS)类设备普遍采用的状态监测技术,具有灵敏度高、抗干扰性好等特点。本文介绍了一个基于超高频局放检测技术的GIS设备在线监测系统,其中运用UHF传感器捕捉GIS内部局部放电信号,经过在线监测系统对捕捉信号进行信号采集、检测、运算和分类,结合人工智能专家判别系统,来分析GIS设备状态与故障特征。实际现场应用结果表明了该系统的有效性。     

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。     

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.     

三种GIS局部放电检测方法的比较分析研究

为了比较分析局部放电检测中脉冲电流法、超高频法和紫外成像技术的灵敏度和参量之间的关系,建立了一套模拟GIS局部放电检测平台。利用脉冲电流法、超高频法和紫外成像技术对模拟的GIS腔体的几种典型模型下的局部放电活动进行了测量,获得了大量实验数据和图谱。研究表明,脉冲电流法具有较高的灵敏度,超高频法灵敏度适中,而紫外成像技术灵敏度最差。同时在反映局部放电活动强弱上,三种检测方法的参量之间具有相同的变化趋势,但是不存在直接的线性关系。为了能够准确地确定局部放电的严重程度应该综合应用多种检测方法。