基于电磁辐射到达时差的电弧故障定位及精度

为了实现利用电磁辐射信号进行配网电弧故障定位,提出了一种基于到达时差(time difference of arrival,TDOA)方法的Chan-LM协同定位算法。该算法采用Chan算法快速获得的初始点,再经过LM(Levenberg-Marquart)算法迭代修正定位结果。仿真分析了TDOA定位算法、电磁辐射传感器配置对定位精度的影响,结果表明Chan-LM协同算法比Chan算法的定位误差减小40%,参考主站位于中心位置的Y形布站方式,传感器所在海拔高度相同时的监测区域整体定位准确度较高。利用实测电弧电磁辐射波形验证了Chan-LM协同算法能够有效改善定位精度,为基于电磁辐射TDOA的电弧定位策略应用提供参考依据。

绝缘子工频叠加冲击电压下的放电特性

提出了绝缘子工频电压下叠加冲击电压的合成试验方法。通过对被试绝缘子在工频不同相位点施加冲击电压,得出在工频叠加冲击电压的合成试验条件下,当冲击电压幅值大于工频电压峰值时,电压叠加时绝缘子对地的电压值只跟冲击电压的幅值有关,与工频电压幅值无关的结论。

高原山区地形对雷暴云地面电场影响规律的数值模拟

为了在高原山区有效利用雷暴临近阶段的地面电场数据实现雷电的精准预警,搭建了典型雷暴云和基本山体模型,并结合高程数据模拟了真实高原山区地形,然后通过有限元方法研究了高原山区地形对雷暴云产生的地面电场分布特点和演变趋势的影响规律。结果表明:基本山体表面的雷暴云电场会发生畸变,畸变程度与山体形态和观测位置有一定关系;真实地形表面的雷暴云电场分布因为地貌的高低不平出现起伏波动,但整体趋势与平坦地面情况下基本一致;雷暴云临近观测点时近地电场的演变过程呈现先大幅上升再小幅下降的规律,但观测点地形特征会影响电场变化幅度。

基于BP神经网络的输电线路故障原因辨识研究

输电线路故障原因的快速准确辨识能为电网安全稳定运行提供科学有效的决策支持。本文以云南电网近3年来积累的输电线路故障跳闸数据及电网运行状况为依据,统计了各种故障原因的分布情况,提出了综合多维度故障数据的方案及基于BP神经网络的线路故障原因的辨识方法。在故障原因辨识方法中建立典型故障原因实际波形数据库和模拟波形数据库,提出训练样本更新的方法并将诊断结果依据监测数据进行可信度说明。最后依据历史运行数据进行仿真实验,结果表明,本文提出的方法能准确识别输电线路故障原因,为电网安全稳定运行提供决策支持。

水轮发电机定子绕组端部防晕层状态分析

对现场大量的水轮发电机端部电晕测试和防晕方法总结,提出了将端部防晕层的运行状态分为四级,并针对每种状态给出了防晕处理方法。

“输配电线路防雷关键技术分析”特约专栏寄语

特约专栏寄语雷击故障已是电网故障停电原因主要原因之一,对输电、配电线路带来影响占比愈发重要,尤其是对绝缘强度较低、耐雷水平差的配网线路造成的影响愈发严重。另外配网还存在雷击性质难以判别、线路差异化防雷评估手段不清晰等一系列基层痛点难点问题。

220kV变压器内部含有微量C_2H_2的故障诊断分析

针对一起220kV变压器内部含有微量C_2H_2的故障,充分利用溶解气体分析法进行分析,并结合吊罩检查情况对故障点进行查找和确认。

带串联间隙配网线路避雷器间隙距离确定方法

带串联间隙的避雷器是10 kV配网线路较为有效的防雷措施,配网线路避雷器间隙距离没有标准规定,导致产品间隙距离偏差较大,本文通过试验得出不同间隙的U50击穿电压,以确定串联间隙的合适距离。

盘形悬式绝缘子绝缘性能的检测与判定

通过对试验结果的分析研究,提出规程规定的盘形悬式绝缘子绝缘电阻值合格与否的判断标准(300MΩ)合理性值得进一步研究和完善。

基于粒子群优化–长短期记忆网络模型的变压器油中溶解气体浓度预测方法

电力变压器作为电网中传输和变换电能的主要设备,对油中溶解气体的浓度进行有效预测,可为变压器的故障诊断及状态评估技术提供一定的理论依据。鉴于此,提出一种基于粒子群优化算法(particle swarm optimization,PSO)与长短期记忆网络(long-shorttermmemory,LSTM)的变压器油中溶解气体浓度预测方法。首先该模型以油中溶解的7种特征气体浓度序列作为可视输入;然后通过使用粒子群优化算法对长短期记忆网络中相关超参数进行迭代优化;最后构建PSO-LSTM组合模型对油中溶解气体的浓度进行预测。该模型克服了依据经验选取参数而导致预测精度低的问题。算例分析结果表明,相较于传统预测算法,所提方法可以更好地追踪油中溶解气体浓度的变化规律,提高了预测精度,为电力变压器安全稳定运行提供了有力保障。

局部放电脉冲电流波形分析研究

为了对局部放电检测中脉冲电流波形特征进行分析,搭建了三种空气中常见绝缘缺陷模型,即电晕放电、悬浮放电和沿面放电。利用高速数字示波器采集了三种缺陷的正负脉冲波形,通过去噪工具和信号处理工具对波形进行处理得到波形特征量。研究证明,脉冲电流法的正负脉冲波形在幅值上近似相等,但在其他几个特征量上却存在一些差异。

基于频域介电谱法的油浸式套管受潮状态评估

为了定量评估油浸式套管主绝缘受潮状态,建立了考虑直流电导的Cole-Cole双弛豫模型。对实验室制备的不同含水量(0.53%、1.78%、2.97%、3.89%、5.03%)的72.5 k V油浸式套管模型进行测试得到对应的频域介电谱,采用建立的Cole-Cole双弛豫模型对测试结果进行拟合解析,提取表征油浸式套管内绝缘含水量的特征参数,并拟合评估公式。考虑温度对现场测试结果的影响,提出了适用于现场的油浸式套管受潮状态评估方法。案例分析结果证明了所提方法的有效性。

纤维素老化对油纸绝缘平衡水分含量评估的影响

水分是危害其内部油纸绝缘性能的主要因素之一,纤维素老化对绝缘纸的吸湿能力有明显的影响。为了能够更好地评估绝缘纸中水分含量,该文考虑纤维素老化对绝缘纸吸湿能力的影响,对实际工程与研究中广泛使用的油-纸水分平衡计算模型—Fessler公式进行了优化：首先,分析并确定了绝缘纸老化对Fessler公式的参数影响;其次,根据实验数据与分析得到了考虑绝缘纸老化程度的Fessler优化计算式;最后,通过实验对优化的计算式进行了验证。结果表明：在该文研究的温度范围内,通过优化算式能够有效地在考虑纤维素老化对绝缘纸吸湿能力的影响下,直接计算得到油纸绝缘水分分布平衡时绝缘纸中水分含量,为后续相关研究与工程应用提供了一定基础。

一起配电变压器雷击故障的诊断与分析

本文中作者通过绝缘电阻试验、绕组直流电阻试验,并结合吊芯检查和配网雷电定位系统分析计算,对一起因雷击感应过电压导致的配电变压器故障进行了分析,并提出了防范措施。

一起配电变压器批次性故障的诊断与分析

本文中作者通过绝缘电阻试验、绕组直流电阻试验,并结合吊芯检查,分析了一起因绕组焊接质量缺陷导致的配电变压器批次性故障,并针对故障原因提出了防范措施。

基于随机森林的变压器油中溶解气体浓度预测

对油中溶解气体浓度进行分析及发展趋势预测,可以为变压器的状态评估提供重要的依据。传统的离线DGA方法因易导致延迟判断变压器的运行状态,造成一定的经济损失,现已不适用于油中溶解气体浓度分析及预测。因此,提出一种基于随机森林的变压器油中溶解气体浓度预测模型,以更准确地分析与预测油中溶解气体浓度。该模型以7种气体浓度构成特征向量空间,作为可视输入,并以目标气体浓度作为输出。试验结果表明,相较于传统的机器学习方法(BPNN、RBF和SVM),随机森林模型能更准确地预测油中溶解气体浓度,且需要调整参数少、训练效率高。通过算例分析,验证了该方法的有效性。

不同模型下变压器绕组漏磁场及短路力的比对研究

变压器抗短路能力不足,严重影响了电网的运行安全,因而针对变压器绕组抗短路能力开展抗短路校核工作很有必要。目前在变压器绕组的理论建模方面,较多使用的是二维轴对称分区模型,少量也有使用具体的线饼模型。为了对比两种模型的仿真结果,文中首先分析了分区模型和线饼模型的特点,然后以一台220 k V三绕组的电力变压器为例,在ANSYS中计算和比较了这两种模型下绕组中的漏磁场及短路电动力的分布情况,结果显示两种模型计算有一定差异,但整体分布趋于一致。因此在精度要求不高的情况下,可以用分区模型代替线饼模型进行绕组漏磁场分析。

变压器绕组振荡波建模及轴向移位故障分析

从变压器自身属性分析了振荡波的机理,针对一台三绕组变压器搭建了有限元模型得到了绕组电气参数矩阵,基于绕组集总参数电路建立了全电容、电感矩阵参数下的振荡波时域数学模型,通过将仿真曲线与实测曲线进行对比验证了模型的有效性。然后以轴向移位故障为例,分析了轴向移位故障下变压器绕组参数的变化规律及其与振荡波之间的映射关系,重点分析了轴向移位故障下振荡波极值点的变化规律。研究结果表明:轴向移位故障下电容参数的变化对于振荡波有显著的影响,振荡波极值点幅值偏移量较大;随着故障程度的加深,振荡波的波峰、波谷逐渐向上偏移。

基于深度森林的变压器故障诊断方法

针对变压器传统故障诊断方法准确率低以及难以有效处理故障特征信息的问题,提出了一种基于深度森林(deep forest,DF)的变压器故障诊断方法。考虑到油中溶解的特征气体与故障类型的相关性,首先将油中溶解特征气体的无编码比值作为深度森林模型的特征参量,再通过多粒度扫描提取更多的变压器故障特征信息,最后经过级联森林的训练达到诊断效果最优。通过算例分析了不同特征参量和不同样本规模下DF模型的诊断效果,并与多类传统诊断方法相比较。实验结果表明,以无编码比值作为DF模型的特征参量,可有效提高变压器故障诊断的准确率。

基于复合频率激励的低频介电响应快速测试方法

频域介电频谱(FDS)测试是用于诊断变压器绝缘状态的有效方法之一,由于采用扫频方式测试,低频阶段所需要耗费的测试时间长,对于某些测试时间特别有限的工况不一定适用。为尽可能减少测量时间,研究了采用混频激励测试FDS的方法,其主要思想是使用多个频率正弦电压叠加的信号作为激励源,将采集到的电流曲线分解为激励信号对应频率下的多个正弦波形,分别计算获得复电容;并以油隙为试验对象,比对混合频率和单个频率电压作用下的电流波形,验证了混频激励FDS测试原理的正确性;同时以油纸绝缘试样和实体变压器为试验对象,与传统FDS(使用IDAX300型介电响应测试仪)测试结果比对,结果表明:各频率下两者测试的复电容值都基本一致,但前者的测试时间可大幅缩短。