微带天线设计及在局部放电检测中的应用

电气设备的局部放电既是绝缘劣化的主要因素,又是有效表征绝缘缺陷的重要参量。对局部放电进行准确检测,可以及时发现危及设备安全的潜在故障。特高频检测具有实时性好、抗干扰强的优势,在放电检测中应用广泛,但现有微带天线传感器受结构尺寸限制,工作带宽难以提高。本文采用部分接地板技术结合斜切式曲流技术改善结构,综合考虑天线尺寸与工作带宽的非线性关系优化尺寸,在保持天线面积不变的前提下扩展工作带宽,并以聚酰亚胺为基底研制了新型微带天线传感器。针对尺寸优化过程中存在的单尺寸参数调整导致天线性能不稳定的问题,提出利用径向基(RBF)神经网络建立多尺寸与工作带宽之间的关系模型,运用改进白鲸优化(IBWO)算法优化天线尺寸。仿真结果表明新型柔性微带天线尺寸缩小了59.59%;工作带宽由0.598~0.6 GHz增加到0.3~3 GHz,完全满足局部放电检测的应用需求。通过模拟局部放电检测试验,并与阿基米德螺旋天线、立体螺旋天线进行比较测试,结果显示新型柔性微带天线具有更高效的检测性能。

基于宽频带电流传感器的开关柜局部放电检测方法研究

开关柜局部放电信号的采集会受到噪声信号的影响,导致开关柜局部放电检测准确性较差,为此提出基于宽频带电流传感器的开关柜局部放电检测方法。该方法将宽频带电流传感器放置在开关柜的零序电流互感器处,采集宽频带电流,结合独立分量分析方法和经验模态分解方法,消除噪声信号对局部放电检测产生的影响,提取去噪后宽频带电流的集中度特征,将其输入更新后的高斯混合模型中,实现开关柜局部放电检测。实验结果表明:所提方法的电流检测误差在0.1 mA以内,错分率小于0.25%,放点检测耗时为23.5 s。证明了所提方法对开关柜局部放电检测的准确性及效率均较好,能够有效保障开关柜运行的安全稳定性。

基于改进深度学习的开关柜局部放电检测与故障识别

针对传统开关柜局部放电谱图提取需要依赖专家经验而缺乏泛化能力的问题,提出一种基于改进深度置信网络(DBN)—长短期记忆(LSTM)的开关柜局部放电检测与故障识别模型。该模型综合了DBN直接自主提取样本全局有效特征信息和LSTM善于挖掘特征图谱时域特征的优势,并采用Dropout技术降低DBN过拟合影响,以提高模型的泛化能力。结合四种典型开关柜局部放电模型的缺陷谱图对所提模型进行性能测试,并与其他算法进行对比,结果表明:所提算法对开关柜的故障识别具有良好的效果,综合故障准确率达到97%,所提模型的整体识别性能均优于单一DBN和LSTM以及DBNLSTM模型。

基于光子晶体光纤的局部放电检测

局部放电检测对于保障高压电力系统的安全运行至关重要。本文提出了一种针对高压设备局部放电检测的表面等离子体共振D型光子晶体光纤传感器,该方案采用一种光致变色凝胶作为敏感单元,用于感知局部放电所产生的紫外线辐射。该凝胶的折射率会随辐射强度的变化而变化,从而影响光纤纤芯和表面等离激元模式之间的耦合共振波长。通过全矢量有限元法对传感器的性能进行了理论和仿真分析,并对传感器的几何参数进行了研究,以优化传感器的灵敏度,最后进行了实验验证。结果表明所设计传感器的灵敏度值可达2.4 nm/mW·cm^(-2)。该传感器结构简单、成本低廉,为光纤局部放电传感的研究提供了参考。

一种用于局部放电检测的超宽带环形-单极子天线

为提高电气设备局部放电检测准确度和灵敏度,提出一种超宽带环形-单极子天线。该天线主要由环形天线、类三角形单极子、金属枝节和金属地板构成。其中,类三角形单极子嵌入在环形天线内部,并通过金属枝节与环形天线连接,从而引入电磁耦合和产生新的谐振模式,改善天线阻抗匹配,扩展天线工作带宽,实现超宽带阻抗匹配和辐射特性。研究结果表明,天线在0.29~3.10 GHz频段的仿真反射系数低于-10 dB,最大仿真增益为8.8 dBi,在超宽频段内实现了良好的阻抗匹配和辐射特性。测试结果和仿真结果吻合良好,天线在0.29~3.16 GHz频段的测试反射系数低于-10 dB,最大测试增益达到9.3 dBi,适用于电气设备局部放电检测。

特高频局部放电检测在GIS测试中的应用

针对特高频局部放电检测在气体绝缘全封闭组合电器(Gas Insulated Switchgear,GIS)测试中存在的问题,对现场典型案例进行研究,分析相关案例在资料检查、仪器和工具准备、测试点选择、测试操作、典型图谱对比、故障点精准定位等环节中可能出现的问题,提出了特高频局部放电检测要领,提高了局部放电检测的准确性,对保证电网安全运行具有重要意义。

复杂环境下高压电气设备局部放电检测技术的改进与试验

围绕复杂环境下的高压电气设备局部放电检测技术,深入剖析该技术在复杂环境应用中面临的挑战,并提出局部放电检测技术的改进措施。通过对比改进前后的检测性能,证实所提改进措施的显著成效,保障高压电气设备的可靠性,助力电力系统稳定发展。

发电厂电气设备局部放电检测与诊断技术研究

随着全球能源需求的不断增长,发电厂作为电力生产的核心设施,其电气设备的可靠性与安全性显得尤为重要,而局部放电(Partial Discharge, PD)作为电气设备绝缘系统潜在失效的早期信号,成为评估绝缘状态、预测设备寿命的重要手段。近年来,随着检测与诊断技术的不断进步,局部放电测试的准确性和效率得到了显著提升,现代检测技术如超声波检测和局部放电在线监测等技术,已然在发电厂的实际应用中展现出了良好的效果。基于此,文章简要分析了局部发电的概念,并以此提出了具体的局放检测与诊断技术。

基于直流脉冲高压的电力设备局部放电检测与诊断方法研究

随着电力设备的不断升级和运行时间的延长,设备中的局部放电问题逐渐成为人们关注的焦点。局部放电是电力设备中一种常见的隐蔽故障,如果不及时检测和诊断,会对设备的正常运行产生严重影响。因此,本文提出了一种基于直流脉冲高压的电力设备局部放电检测与诊断的方法。通过调整脉冲高压的幅值、频率和宽度等参数,选择合适的激励电压来激发电力设备中的局部放电。通过对局部放电信号进行实时采集和分析,可以准确地判断电力设备中是否存在局部放电故障,并判断故障的类型和位置。结果表明,基于直流脉冲高压的电力设备局部放电检测与诊断方法可以准确、可靠地检测和诊断电力设备中的局部放电故障。

基于分数阶噪声滤波器的特高频局部放电检测抗噪声分析

内置式特高频局部放电检测中存在通信与电磁叠加产生的高频复合噪声,对局部放电信号产生干扰及掩盖,无法获取精准的局部放电波形。因此,结合分数阶噪声滤波器的特点和滤波原理,提出基于分数阶噪声滤波器的内置式特高频局部放电检测噪声控制方法,并通过有限元仿真和试验验证了该方法的有效性、稳定性与可靠性。

电缆附件高频局部放电检测技术及应用

局部放电检测是电缆附件绝缘检测的重要手段,其中高频局部放电检测方法能有效发现电缆附件的潜伏性缺陷。利用电缆故障模拟装置获取检测数据,分析不同局部放电故障的时域统计特征,得到不同故障的特征向量,建立局部放电故障特征数据库,为电缆故障诊断提供有力的数据支撑,并通过缺陷模型检测数据验证其检测方法的有效性。

天然气高压电气设备局部放电检测与故障诊断技术

文章先强调这一技术的意义,然后指出目前检测技术所遇到的困难,主要是受环境和条件制约,以及检测设备灵敏度及准确性等方面、确定和消除干扰因素,并进行长期监测和实时数据分析等方面面临挑战。为解决上述问题提出优化策略。另外,对局部放电故障诊断技术优化策略进行了探讨,包括改进故障诊断算法,集成各种检测技术,增强系统自适应性和学习能力,开发故障诊断信息可视化和决策支持系统等。

基于特高频局部放电检测的充油电缆终端故障分析

局部放电检测技术作为气体绝缘全封闭开关设备(GIS)状态检测的重要手段之一,在电力运行系统中得到了广泛应用。目前现有的局部放电检测技术对于具有较强间歇性的局部放电信号难以捕捉,并且无法直接观测到局部放电信号的发展趋势,这对之后的信号处理增加了难度。利用局部放电在线监测技术对实际局部放电信号进行追踪分析,最后进行信号定位和消缺,可避免电缆运行事故的发生。

基于复合干涉原理的局部放电检测光纤传感器

针对基于传统干涉结构的局部放电检测光纤传感器存在参考光纤隔音处理难、不利于现场布设等问题,设计了Mach-Zehnder与Sagnac复合干涉结构的光纤传感器。本研究应用延迟光纤与直线型传感光纤结构解决了上述问题,采用3×3耦合器对光信号引入相移以增加系统的动态响应范围,并阐明了传感光纤以及延迟光纤长度对系统传感特性的影响规律。利用局部放电模拟装置进行性能测试的实验证明,所设计的局部放电检测光纤传感器具有良好的响应性能,测得局部放电信号的时域响应峰峰值为2.45 V,频率分布范围为10.62 kHz~57.73 kHz。研究表明该复合干涉结构可有效提升局部放电检测光纤传感器的检测性能,提高现场适应性。

电力变压器振荡型雷电冲击耐压试验及局部放电检测技术

振荡型雷电冲击电压产生效率高,被IEC60060-3标准推荐作为电力变压器现场雷电冲击耐压试验波形。该文研究了振荡型雷电冲击的产生原理,明确了试验回路中波前电阻、波尾电阻和调波电感等电路参数对振荡型雷电冲击电压波形参数的影响。基于粒子群算法,提出了振荡型雷电冲击调波优化算法,通过测量变压器频响曲线获得阻抗参数,提取冲击发生器和试验回路参数,快速得到最优的调波电路参数,从而获得满足标准要求的振荡型雷电冲击电压波形。在220 kV变压器开展了振荡型雷电冲击耐压试验,所提波形优化方法仅在运行1 min、迭代200次之后收敛到最优解,节省了原本需要1h的波形调试工作。试验结果表明,在振荡型雷电冲击试验同时开展局部放电测量,可以实现对变压器故障的早期诊断和绝缘状态的全面评估。

变频谐振下10 kV电缆缺陷局部放电检测研究

采用目前方法检测电缆缺陷局部放电时,因变频谐振PD信号的影响而导致其整体有效性较差。提出变频谐振下10 kV电缆缺陷局部放电检测方法。在二阶包络线的基础上提取局部放电信号脉冲,并通过阈值策略消除局部放电信号中存在的噪声,避免其对检测过程造成干扰;提高局部放电脉冲信号的时域波形、频域波形特征量,将其输入BP网络中,在变频谐振下完成10 kV电缆缺陷局部放电检测。实验结果表明,所提方法的识别率高,其检测结果的相对误差低。

光纤分立式多点局部放电检测与定位技术

为了更准确地监测电力系统的运行状况,提出了一种应用于电力变压器局部放电(partial discharge,PD)检测的分立式多点检测方案。该方案基于光纤外差式干涉原理,传感系统由4个传感头构成,以实现多点检测和局部放电声源的定位。通过优化设计传感头的结构提高了传感器的灵敏度,同时传感器紧凑型的封装方式使其能够安装在电力变压器内部,提高检测结果的准确度。实验结果表明,该传感方案的单通道分辨率可达4 mrad,同时对构造的三相电力变压器模型进行了实验演示和分析,在对150 kHz局部放电超声多通道测量时,可实现声源定位的分辨率为1 cm。由于该方案结构小巧、分辨率高及成本低廉,其在电力系统安全检测中有着巨大的应用潜力。

一种ZYNQ的GIS设备局部放电检测系统设计

为有效检测局部放电信号并识别放电类型,利用多核异构处理器ZYNQ PL侧高速并行处理能力,设计了一种使用ADC采集局部放电信号,并通过深度学习识别放电类型的局部放电检测系统。介绍了系统的硬件设计以及逻辑设计。系统PL侧通过外部工频同步电路触发对局部放电信号的采集,并将采集数据传入PS侧进行数据分析处理,最后使用深度学习对放电类型进行分类。实验结果表明,该系统能够有效采集局部放电信号并识别放电类型。

35kV电压等级下配电线路局部放电检测技术研究

本文针对35kV电压等级下的配电线路局部放电检测技术进行了深入研究。首先,概述了局部放电的定义、形成机理以及在配电线路中的危害和影响。接着,详细介绍了目前常用的局部放电检测方法的原理和应用,包括电压法、超声波法和高频电流法,并分析了各方法在实际应用中的优缺点。本研究为35kV电压等级下的配电线路局部放电检测提供了理论支持和技术指导。

探索在高压用电检查中局部放电检测技术的应用

随着社会的深入发展,电力产业获得了较快的成长,生产规模越来越大,对有关检测技术提出了更高的要求。在电力系统中,电缆是关键的要素,对局部放电检测技术的使用有着较大的作用。本文对电力电缆局部放电现象和危害进行了分析,结合高压用电检查探讨了局部放电检测技术的实际运用,其中包括高压开关柜、电力电缆、高压电气设备这三个方面,以期能为相关研究提供借鉴。