GIS中局部放电UHF信号传播特性研究

在绝缘子金属法兰浇注孔处放置传感器可以用来接收GIS中辐射出来的电磁波,这是测量局部放电（以下简称局放）信号的一种方法。为研究局放UHF信号在通过绝缘子金属法兰浇注孔时的传播特性,笔者采用时域有限差分法进行了建模分析,研究了UHF信号在通过不同尺寸的金属法兰浇注孔时的场强峰峰值和频谱变化特性;试验研究了高压导体尖刺故障下的UHF信号传播特性,验证了仿真分析的有效性。研究结果表明,沿导杆方向的场强分量远大于另外两个方向的;当绝缘子法兰浇注孔尺寸增大时,从该孔中能辐射出能量更强的信号,而且信号中较低频率（500~900 MHz）的分量占较大比例。

高压开关设备特高频局部放电信号仿真特性研究

局部放电电磁波信号在通过开关柜缝隙处向外传播时受缝隙的影响而产生衰减变化。在开关柜缝隙处放置传感器是分析局部放电特性的一种方法,它可以接收开关柜中辐射出来的电磁波信号。为研究开关柜缝隙对UHF信号传播的影响,本文采用时域有限差分法对UHF信号的衰减特性进行了建模分析,研究了UHF信号在开关柜缝隙处的辐射场强时域参数变化特性;研究了UHF信号通过开关柜缝隙过程前后辐射场强时域参数变化特性。研究结果表明,电磁波通过开关柜缝隙时各个方向的场强分量是不同的;当电磁波通过开关柜缝隙向外传播时衰减幅度很大。

GIS中局部放电特高频信号传播特性的仿真分析

气体绝缘组合电器(GIS)内部发生局部放电时,产生的特高频(UHF)电磁波信号中包含了主模TEM波和高次模TE、TM波。为分析这3种模量在GIS同轴管道中的传播、衰减特性,构建了一个首、末两端均带锥型匹配端的同轴波导模型;采用时域有限差分(FDTD)的方法,仿真了置于首端匹配锥内的局放源的UHF信号在同轴波导系统内传播、衰减的过程,得到了各模量在传播过程中幅值、能量参数的变化规律。研究结果表明,UHF信号在同轴波导系统传播时,TEM波的传播能力与自身频率、探针-局放源间的夹角φ均不相关;TE、TM波为色散波,伴随着频率的升高,衰减程度逐渐增大,两者的传播能力也均与φ相关,且TM波传播能力的畸变程度要甚于TE波,但两者的畸变程度均与自身频率无关。

GIS盆式绝缘子金属外圈及屏蔽内环设计的必要性

笔者以GIS电场分布、局部放电超高频电磁波的辐射及测量以及盆式绝缘子强度与电性能等3方面分析,对盆式绝缘子带金属外圈和屏蔽内环的设计提出质疑,并提出了GIS盆式绝缘子合理的结构设计要求。

基于伪信号起始时刻法代数求解的变电站局放定位

局部放电(局放)的检测是一种有效的对绝缘系统状态评估的非破坏性诊断方法,是及时发现电力设备绝缘缺陷、避免绝缘击穿故障的有效手段。局放类型的探测和局放源的定位直接关系到能否高效地、低成本地开展规划以及落实检修维护工作或者进行风险分析的工作。文中采用局放时辐射出的超高频电磁波信号(UHF信号)进行局放定位:以改进的能量积累函数确定信号的起始时刻:以静态伪距方程代数法求解伪信号起始时刻法建立的关于局放源坐标的非线性方程组,避免了迭代算法对初值的依赖,并在保证计算精度的前提下提高求解速度。最后,经现场测试验证了所提局放定位方法的合理性、有效性。