GIS局部放电在线监测系统的研究与设计

为了有效准确地对气体绝缘金属封闭开关GIS(gas insulated switchgear)进行局部放电在线监测,针对当前主流监测设备存在着兼容性差、数据实时处理能力弱等不足,设计了一套多通信接口的GIS局部放电在线监测系统。结合双树复小波变换良好的去噪能力和提升小波变换高效的计算能力,在软件系统数据处理模块中引入提升双树复小波算法,对监测所得的数据进行去噪处理,并显示相应局放图谱,最后基于统计特征参数法对处理后的数据进行局放特征参数计算。仿真和实验结果表明,该系统人机界面友好,具有良好的数据处理和特征参数计算能力,所测得的结果直观准确,较之其他在线监测系统,更能满足GIS局部放电在线监测的实时性要求,在工程实践中具有更高的应用价值。

基于分形理论的SF_6/N_2混合气体放电仿真

为了研究SF_6/N_2混合气体电介质击穿现象,利用编写的Matlab程序对放电通道发展过程进行数值模拟,并结合分形几何原理计算放电树枝的分形维数。基于分形理论,建立了考虑空间电荷分布和引入物理时间的棒-板分形放电仿真模型,通过有限元方法(FEM)计算空间电场,并首次结合通量校正传输(FCT)法求解带电粒子连续性方程,研究了不同发展概率指数、不同放电阈值和SF_6含量变化下分形放电特性。结果表明:概率指数越大,SF_6含量越高,则分形维数越小,放电树枝分叉也越少;体积含量50%/50%的SF_6/N_2混合气体放电分形维数D=1.219 2,整个放电过程流注发展平均速度为1.15Mm/s,并得到了不同时刻空间电荷及轴向电场与电子浓度的分布。

复合绝缘子图像在线采集前端控制系统设计

为了提高复合绝缘子憎水性带电检测的安全性,设计了一套基于无线通信的复合绝缘子图像在线采集前端控制系统.系统由喷水装置、图像采集装置、无线收发器以及电脑组成,喷水装置通过2.4G无线模块与插在电脑上的无线收发器通信,图像采集装置通过WiFi与电脑通信.将喷水装置和图像采集装置安装在塔上,在塔下就能用电脑控制它们向复合绝缘子喷水拍照,图像自动保存在电脑里,憎水性分析软件调用此图片即可分析复合绝缘子的憎水性等级.测试结果表明:该系统操作简单安全,工作稳定,抗干扰能力强,无线通信丢包率在3.5%以下,电池充1次电能持续工作超过14h,拍摄图像清晰,能够满足分析绝缘子憎水性对图像清晰度的要求.

考虑风速和导线高度影响的高压直流输电线下离子流场计算

为了预测高压直流输电线下的电磁环境,对不同条件下的地面离子流场分布进行了计算研究。采用Kaptzov假设,通过模拟电荷法计算人工边界处的标称电位,再结合泊松方程计算出空间电荷产生的电场,同时提出一种新的空间电荷密度更新公式,基于上流有限元方法求解离子电流密度方程。通过同轴圆柱电极电场问题验证了该算法的有效性,并利用考虑风速的单极高压直流输电线路模型说明了该算法的可靠性。最后,将其应用到不同导线对地高度和不同风速影响下的双极高压直流导线离子流场问题,结果表明导线对地高度和风速都会影响地面最大合成场强和离子流密度,且风速会使其发生偏移。

高压开关柜温度远程在线监测系统设计

针对现有高压开关柜测温系统的缺陷,设计了一种温度远程在线监测系统。系统由6只SAW温度传感器和1个基于雷达原理的无线询问器组成,询问器通过向传感器发射高频激励信号（497-503 MHz）并接收带有温度信息的回波信号实现温度测量,同时,系统利用GSM模块进行短信报警、即时温度查询以及系统参数设置实现了远程在线监测。经过大量的实验和测试表明：该系统工作稳定,抗干扰能力强,测量误差在0.5℃以内,采用10 Ah锂电池供电,可持续工作超过35天,相比传统设备,更适合于高压开关柜的温度监测。