UHF局部放电信号包络检波电路设计与实现

气体绝缘组合电器局部放电产生的特高频信号频率大多分布在300 MHz～1.5 GHz,直接对特高频原始信号进行采样和分析,要求系统必须具备较高的采样率,导致需要处理传输的数据量巨大,成本高昂,工程应用困难.而气体绝缘组合电器局部放电产生的特高频信号的包络波形同样携带着大量的放电缺陷特征信息,对提取的包络波形进行采样处理,一方面可以大大降低对系统采样率的要求,另一方面也保留了局部放电缺陷大部分的特征信息.根据气体绝缘组合电器局部放电产生的特高频信号特性,设计实现了一种适用于气体绝缘组合电器局部放电产生的特高频信号的包络提取检波电路,实测结果表明,该检波电路响应速度快、惰性失真小,提取的包络波形与特高频原始信号的轮廓基本一致,较好地保留了气体绝缘组合电器局部放电所携带的特征信息.     

局部放电在线检测系统电流传感器特性的研究

局部放电在线检测是在设备运行条件下进行的,检测元件不能直接接入检测设备的回路中,只能利用电磁耦合的方法,以隔开低频高压。本文采用电流传感器来实现对变压器局部放电脉冲电流的检测。分析了电流传感器的频率特性及各参数对它的影响,通过实验进行了分析和验证,得出了磁心罗戈夫斯型电流传感器的设计方法。     

变压器局部放电信号实时数据采集系统的设计

本文介绍了实时数据采集存在的主要问题,软硬件系统组成设计与实现。     

变压器典型局部放电信号辨识研究

为深入研究变压器典型局部放电的类型,提出了一种相关系数矩阵(correlation coefficient matrix dimension reduction, CCMDA)和深度学习相结合的特征识别方法。首先,对原始数据进行降维,保留关键特征;然后,引入深度学习框架,搭建ResNet34的残差结构,开展局部放电特征的识别。结果表明：相对于核主元分析(kernel principal component analysis, KPCA),相关系数矩阵降维效果更为显著;图片尺寸为64×64时,识别性能最好;学习率为0.001时,损失函数值最小。本文方法识别准确率高,明显优于卷积神经网络(convolutional neural networks, CNN)和支持向量机(support vector machine, SVM)。引入小波变换,可增强本文方法的鲁棒性。     

基于小波的局部放电信号特征量提取

本文提出一种多局部放电（PD）脉冲信号识别方法,它在时频域内应用Laplace小波的匹配追踪原理研究PD脉冲特性。将采集到的混有噪声的PD信号与Laplace小波库中的所有基函数相比较,通过计算相似度系数来确定其是否为局放信号。在多种局放源同时存在的情况下,该算法不仅能够抑制干扰,而且还可以提取出更多有用的局放特征信息,例如PD信号的发生时刻、频率成分和衰减系数等,利用这些信息可以找出放电源与放电脉冲的对应关系,从而实现缺陷模式识别。     

光纤氧传感器技术进展

综述了近年来国内外光纤氧传感器技术的研究及应用情况 ,探索了荧光指示剂的进展 ,阐述了氧传感技术和制作氧传感膜的机理及光纤氧传感器的应用情况 ,并展望了光纤氧传感器的发展趋势     

大型电机局部放电监测用宽频电流传感器及应用的研究

研制了一套局部放电在监测用的宽频带电流传感器，对其幅频特性进行了分析并给出了实测结果，运用该感器对发电机绝缘中几种典型的局部放电进行了实验，获得了几种放电的时域及频域特征。从而为发电机中不同放电源的识别和绝缘诊断提供了依据，最后给出了使用宽频带电流传感器组成的监测系统对电厂２台发电机的实际测试结果。     

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。     

光纤传感器及其研究现状

光纤传感器是近几年来出现的集光学、电子学为一体的新型传感器。本文主要介绍了光纤传感器的结构、原理、特点以及目前的研究现状和发展方向。     

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。     

变压器绕组局部放电脉冲响应的相关分析及电气定位

为了对电力变压器中的局部放电源进行电气定位,研究了局部放电脉冲在变压器绕组中的传播过程及其在变压器外部测量端引起的响应。该文采用模拟试验和仿真分析相结合的方法,组建了放电脉冲模拟电流的产生装置,据此在变压器绕组上进行了试验,并建立了相应绕组的等效电路进行了仿真分析。试验中在绕组端部检测点得到的实测响应和仿真中所得到的分析结果具有一定程度的相似性。提出了变压器绕组中局部放电的一种电气定位方法,通过局部放电信号和仿真响应的相关系数,来确定局部放电位置。     

检测电缆附件局部放电内置传感器的特性分析

针对高压交联聚乙烯(cross-linked polyethylen,XLPE)电缆的结构及其附件内部易出现绝缘缺陷而导致放电的特点,基于电容耦合原理研制出用于电缆附件局部放电(partialdischarge,PD)信号检测的宽频带电容型内置传感器,通过建立传感器特性分析的电路模型,全面分析了影响传感器性能的各个因素,对其响应的频率特性进行了实测,并在实验室110 kV XLPE电缆PD试验平台上对电缆接头内部沿固体复合介质表面产生的放电进行试验研究。测试结果表明:研制的内置电容型传感器频率响应特性优异,能传感纳秒级暂态脉冲信号,其有效频带达500 MHz,可以用于XLPE电缆及附件PD超高频(Ultra-high frequency,UHF)信号的检测。     

光纤传感器在辐射环境中的应用研究进展

以光纤传感器中常见的基于布拉格光栅、法布里 珀罗腔和分布式系统的3种传感器在核辐射环境中的应用情况为研究重点,对其在核辐射环境中的应用研究进展进行了综述。光纤布拉格光栅传感器中纯硅光纤和掺氟光纤制作的光栅具有耐辐射的优异性质;分布式传感器中布里渊散射和拉曼散射的传感器具有一定的抗辐射特性;而法布里 珀罗传感器则由于其结构的特殊性,在核辐射环境下应用情况较差。目前,光纤传感器在核辐射环境下的应用还受到很大的限制,主要表现在光纤本身对辐射比较敏感,辐射后的光纤常表现出峰位移动和信号衰减等问题,严重影响光纤的长期稳定性。要实现核辐射环境下光纤传感器的大规模应用,未来应研制具有更强抗辐射性能的光纤和寻找更优的校准和信号处理方法,以提高传感器的响应精度。     

用于非接触式局部放电检测的盘锥天线的研制

为实现非接触检测一定范围内电气设备局部放电(PD),研究并设计了宽频带、高增益和水平面(H面)全向性的超高频(UHF)天线作为PD信号检测传感器.通过分析盘锥天线的辐射特性和特性阻抗,确定其设计为UHF信号接收天线具有优势,再通过仿真计算,对天线结构进行了优化,据此制作出离散化加工的盘锥天线,该天线频带为200 MHz～2 GHz以上,平均增益4 dB以上,达到设计要求,在对较远距离外模拟放电信号和变电站实际放电信号的接收试验中表现出良好的UHF信号接收能力.基于该天线可以开发出固定式或车载式PD监测系统,该系统可以监测整个变电站设备PD情况并且其工作不同设备发生接触.     

混凝土结构内部应变光纤检测试验研究

简要介绍了一种基于光纤白光Michelson干涉仪原理的光纤应变传感器和测量混凝土内部应变的原理,并采用Michelson光纤白光应变测量干涉系统,利用新型光纤传感探头,对混凝土内部的一维应变状态进行了测量,给出了混凝土试件单轴力学实验结果并与Instron8506液压伺服材料实验机得到的结果进行了比较和分析.试验显示当荷载在极限荷载的80%以前为线性阶段,线性范围内光纤传感器与Instron8506测量结果大体符合,说明线性区间应力应变内部状态与外部是一致的.试验结果表明,这种新型光纤传感器显示了良好的传感性能,能够监测混凝土内部应变状态,发挥出成活率高、绝对值测量和寿命长等优势.     

Bragg光纤光栅压力传感器增敏技术的研究

对提高光纤光栅压力灵敏度系数的聚合物封装光栅的新方法进行了研究。推导了光纤光栅聚合物封装后的压力灵敏度系数,对如何选择聚合物封装材料进行了理论分析,并对两种封装材料进行了论证,同时,对封装过程中光纤光栅偏心度对压力灵敏度系数的影响进行了探讨。     

变压器局部放电在线监测信号处理技术的研究

针对运行中变压器局部放电在线监测信号中的强烈窄带干扰,分别研究了基于快速Fourier变换(FFT)和时域分析算法的滤波器,对放电高频信号进行信号处理,以抑制干扰。处理结果表明,高频放电信号样本的信噪比可以提高15～20dB。对处理后的高频信号和同时采集到的超高频信号进行了综合分析,发现两种放电样本中的放电脉冲在时延和幅值上均存在着十分明确的相关关系,而干扰样本中则不存在这种对应关系。这一结果可以为局部放电信号的识别提供分析判断的依据。     

局部放电在线监测中的抗干扰技术

抑制干扰是在线监测电力设备局部放电的关键技术。文中论述了所研制的各种适用于在线监测电力设备局部放电的抗干扰技术，包括组合式滤波器、数字滤波技术、差动平衡系统和脉冲极性鉴别系统。指出了它们在在线监测局部放电中的实际效果。首次提出并研制了适用于在线监测局部放电的新的脉冲极性鉴别系统及其鉴别判据。最后提出了适用于在线监测电力设备局部放电的抗干扰系统。     

高压电缆中间接头局部放电统计特性分析

设计制作了高压电缆中间接头内部4种典型绝缘缺陷物理模型,并构建了相应的局部放电(Partial Discharge,PD)试验研究平台,利用内置宽频带圆环型传感器获取了不同绝缘缺陷模型下的大量PD数据。通过放电统计特征分析表明,4种放电形式在相位分布和偏斜度、峭度、不对称度等统计特性上有显著的区别,可作为反映不同绝缘缺陷的有效特征。此外,沿面滑闪和导电微粒两种放电对电缆接头绝缘性能的破坏较为严重,建议现场运行应给予高度重视。