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.     

变压器局放宽频带监测及数字陷波去噪方法

传统的局部放电测量系统频率带宽通常为数10 kHz.随着计算机技术和信号处理技术的发展,宽频带测量系统比传统的局部放电测量系统具有更高的测量灵敏度,但同时容易受到外部强烈电磁干扰的影响.研制出50 kHz～1 MHz测量频带的大型电力变压器在线监测系统,主要采用前置信号处理系统和二阶级联格形数字陷波器抑制窄带周期性干扰.通过安装于220 kV变电站的变压器局部放电监测系统实测信号分析表明,该系统能够有效提取放电脉冲信号,具有较高的抗干扰能力.     

变压器超高频局部放电监测的降频检波方法研究

提出适合于变压器超高频局部放电在线监测的包络检波降频方法,设计包络检波的硬件电路,采用matlab仿真平台对包络检波电路的降频特性进行真.在此基础上,通过实验室模拟放电试验、现场超高频局部放电实测信号检测等方式验证包络检波电路的实效性.验证结果表明,该包络检波降频方法可广泛应用于变压器超高频局部放电在线监测现场.     

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.     

变压器局部放电在线检测中DSI干扰抑制

针对运行中变压器局部放电在线监测信号中的周期性窄带干扰(DSI),分析DSI与局部放电信号的频谱特征．在此基础上,提出采用基于快速Fourier变换(FFT)的功率谱估计法进行DSI信号检测．采用级联二阶IIR陷波滤波器,对放电信号进行处理,滤除DSI信号以抑制干扰．详细介绍IIR陷波滤波器的设计方法,它对局部放电信号造成的波形畸变较小．仿真结果验证了该方法的有效性。     

基于小波变换的局部放电信号干扰抑制方法研究

对电力变压器局部放电信号的分析可以及时掌握电力变压器状态信息,预防绝缘破坏事故,因此具有重要意义。通过对电力变压器内部放电信号中的干扰信号进行分析,结合小波阈值去噪和级联多个数字滤波器的方法,进行抑制方法研究。经仿真和对实测信号的分析和验证,单一采用一种抑制的方法欠佳,组合方法可以达到预期的干扰抑制效果。     

主变压器局部放电在线监测的应用研究

PDOMS-831型变压器局部放电在线监测系统能连续监测多台大型变压器的局部放电,并具有事故追忆、故障报警和模糊定位等功能。它采用宽带多通道、大容量、高采样率数据采样;运用多种数字信号处理方法抑制干扰;采取电声联合监测方式,以实现放电点大致定位。主控室的上位机与现场的数据采集装置之间的通信由光纤传输系统实现,提高了信号传输的速率和可靠性,从而提高了系统的抗干扰能力。本文主要介绍和下位机相关的硬件部分。     

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.     

局部放电严重程度评定方法的研究

变压器绝缘系统的性能是变压器正常运行的关键。为了解决变压器局部放电检测中严重程度判定的问题,研究绝缘系统在不同状况下的局部放电信号,该文在已有的局部放电模拟、检测试验系统上,设计了升压法和恒压法两种加速寿命试验方法。提出了不同严重程度局部放电的试验模拟方法,以及用最大放电幅值、放电次数及最大放电幅值变化率来反映出压器局部放电的发展情况,从而反映内部绝缘的性能,并编写了一套试验数据的采集分析程序。     

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．     

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。     

基于特高频无线传感器和模式识别算法的局部放电定位法

对电力设备局部放电的检测与定位是保障电力系统安全稳定运行的重要手段之一。现有局部放电定位法主要是基于特高频传感器技术和时差法进行的,高的采样率和同步精度,使得其硬件成本巨大、实现困难,且容易受现场环境影响。提出了基于特高频无线传感器和模式识别算法的局部放电定位法,该方法硬件要求低,易于实现,且具有良好的环境适应性。首先通过现场测量,建立待检测区域局部放电信号强度与放电坐标的特征信息库。当有局部放电发生时,将此时传感器测量到的特征信息输入已建好的信息库中进行模式识别,从而得到定位结果。现场试验结果表明,提出的新型局部放电定位算法的平均定位误差为0.58 m,80.8%的定位误差小于1 m,从而验证了算法的有效性,具有较好的推广应用价值。     

基于小波提取的超宽频带局部放电信号分形分析

为了研究超宽频带局部放电信号在各个频段上的局部特征、发现特征频段，应用小波分析技术，将局部放电信号进行小波分解，使信号变为各个频段的信号，然后计算各个频率段信号的分维数，并通过分维数的变化，来量化分析信号特征峰的特征。应用这种方法，可以得到各频段的放电信号的分形特征，为进一步研究超宽频带放电信号的变化规律奠定了基础。     

基于多信息融合的GIS局部放电类型识别方法研究

为了实现气体绝缘开关(gas insulated switchgear, GIS)局部放电故障类型的识别,利用GIS局部放电试验采集的特高频(ultra-high frequency, UHF)和超声波信号得到了局部放电相位解析(phase resolved partial discharge, PRPD)图和格拉姆角场(Gramian angular field, GAF)图,提出了基于自适应卷积神经网络的GIS局部放电类型识别算法,优化了卷积神经网络(convolutional neural network, CNN)超参数,建立了基于决策级多信息融合的GIS局部放电类型识别模型框架,研究了不同GIS局部放电类型识别方法的准确性及内在影响因素。结果表明：基于超高频和超声波信号的决策级多信息融合方法能够进一步提高GIS局部放电类型的识别准确性,识别准确率在98%以上,提出的决策级多信息融合方法的识别准确率高于特征级多信息融合方法,研究成果可为GIS局部放电类型识别提供技术支撑。     

局部放电脉冲波形数字测量与分析系统

为检测局部放电快速变化的脉冲电流波形及根据波形进行放电模式识别工作 ,研制了一套数字测量与分析系统。系统硬件部分包括宽带信号检测器件、高速数字示波器等。实测着重考虑了高压测量中的屏蔽 ,高速采集系统的带宽 ,以及放电实验样品的多样性等因素。结果证明该测量系统具有灵敏度高 ,测量准确 ,对脉冲波形畸变小等优点 ,可用于测量局部放电脉冲波形。系统软件的采样程序能够通过人机界面完成对示波器的通信与控制 ,数据的人工或自动采集 ,波形绘制与打印 ,数据的二进制、ASCII码、图形文件保存及文件间转化。系统软件的数据处理程序能够完成对波形的检出和特征量的提取。特征提取中应用了包括自回归模型在内的多种方法。采用前馈神经网络对不同的放电模式进行了识别。研究结果表明 ,利用局部放电的脉冲波形可以识别不同模式的放电     

基于CC1010的变压器油温无线测量设计

为保证变压器的连续安全供电,变压器必须保证在一定温度下进行.随着传感器技术,计算机技术及通信技术的迅速发展,变压器油温测量实现自动化、智能化已经成为可能.因此提出了基于无线收发芯片CC1010构建短距离无线变压器油温测量的设计思想和实现方法,从而实现在射频信号范围内对变压器油温进行非接触式读取,是实现变压器油温测量自动化的一种重要方法.     

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.     

一种检测电力变压器局放信号的离散小波算法

大型电力变压器经常发生局部放电现象,必将导致绝缘层破坏,停电事故发生甚至变压器解体,因此,必须在线检测局部放电信号.作者分析了可能存在的各种干扰源及其特征(包括干扰源频率的分布范围),讨论了各种干扰源进入检测系统的3种途径并提出了相应的抑制措施,设计了用于计算机模拟的局放检测信号.针对高频的局放信号,提出了一种改进型快速小波变换分解及重构算法,对仿真的局部放电信号进行了分解与重构.该算法对低频信号具有较低的频率分辨率,而对高频信号具有较高的频率分辨率.仿真结果表明,改进的快速小波变换分解与重构方法能有效地滤除强载波干扰,不失真地提取出局部放电信号幅值及其放电时间.     

超宽频带局部放电检测技术的初步研究

研究了局部放电的超宽频带特性，分析了局部放电产生的电磁波的传输和耦合特性，研制了一种频率响应为１００￣５００ＭＨｚ的超宽频带局部放电检测装置，并用实验分析了其测量特性。     

用荧光光纤技术检测局部放电信号传感器的研究

为探索利用放电光效应对局部放电进行检测的新方法 ,在分析荧光光纤和局部放电的光谱特性的基础上 ,提出了用来检测放电的三种荧光光纤传感器的结构。对 3种传感器特性进行了试验研究比较 ,并将其中一种传感器用于高压电机的局部放电检测。结果表明该传感器和其它检测手段相配合可以有效地提高电机定子绝缘状态监测与保护的可靠性。采用相关分析可以提高传感器的灵敏度。