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摘要:总结了直流和复合电压下油纸绝缘的局部放电检测技术,包括传统的基于脉冲峰值-时间序列的局部放电检测技术,以及能够检测直流下局部放电的基于脉冲电流波形的宽带/超宽带检测技术.深入分析了直流下油纸绝缘的局部放电机理和影响因素,介绍了目前直流局部放电检测与分析技术的研究现状.还分析了±500 kV直流输电系统中整流变压器阀侧绕组绝缘承受的电压波形,讨论了复合电压作用下局部放电呈现出的特性....
摘要:为了对开关柜等电气设备中产生的局部放电进行检测和模式识别,研制了一种用于局部放电检测的D-dot探头,并搭建了三种典型的局部放电实验模型,采用该探头和脉冲电流法同时对局部放电进行测量,通过比较两者信号之间的幅值能量关系,验证了探头的可靠性.此外还研究了不同距离下的局放信号频谱图,分析了信号高低频分量衰减与其传播距离之间的关系.试验结果表明:(1) D-dot信号能很好的反应局部放电的相位分布;(2)局部放电D-dot信号幅值与脉冲电压峰峰值呈线性关系,信号能量与脉冲电压峰峰值呈二次相关,且针对不同放电模型比例系数有较大差别,可依此进行局放源放电类型分类;(3) D-dot信号中高频部分随距离增加衰减很快,只在短距离(10 cm)内能够测得,低频部分衰减缓慢,在1m范围内基本无衰减....
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北大核心 CSTPCD CSCD AJ CA EI CBST SA
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摘要:为验证离子拖拽效应与异电荷层传导效应在尖端电极EHD泵中能否共存,设计了单针-环与针-网EHD泵,该结构避免尖端电极金属底座对实验产生的影响,测量了无座单级单针-环与针-网EHD泵的静态驱动力,并以更加精确的模型分析了电极间电场方向、工作液体老化程度、电极间距等因素对针-环与针-网电极EHD泵驱动力的影响,并运用Ansoft Maxwell软件对电极间电场分布进行了仿真.结果表明,离子拖拽效应与异电荷层传导效应在尖端电极EHD泵中可以共存,但两种效应并不是线性叠加的,而是相互削弱的;针-环与针-网电极液体EHD泵存在阈值电压;减小电极间距与增加环电极宽度均可提高针-环与针-网EHD泵的驱动力,而工作液体相对介电常数对其影响不大;实验还证明,尖端电极EHD泵具有明显的极性效应....
[专利] 发明专利 CN201810796963.5
山东大学 2018-11-06
摘要:本发明公开了一种复合电压下针板油隙局部放电建模与分析方法,构建复合电压下变压器油绝缘局放针板电极的模型,在该模型加入表示电子,正离子以及负离子对流注的传播和发展的影响作用,描述变压器油中温度变化的热传导,得到最终的仿真模型;对油隙针板电极间的局放类型进行分类,针对针板电极的仿真模型施加含有交流分量的复合电压时占主导的局放类型进行确定;改变仿真模型的针板间隙上所加的电压或者针板间隙的宽度,得到各个局放类型随着时间的变化的规律。
摘要:为了更好地研究直流电压下油纸绝缘系统针板电极局部放电的电荷分布特性,文中基于流体动力学扩散-漂移方程和双极电荷传输方程搭建仿真模型用以模拟空间电荷的分布,研究了电荷产生的和流注发展的过程与放电特性,得到了局部放电过程中电荷,电场和电势的发展趋势.研究表明:油纸绝缘针板电极的局放过程分为流注击穿油隙与电荷在纸板上积累两个阶段,油隙的击穿过程中,流注头部的电场强度与净电荷密度会不断增加,形成自持放电;当流注到达绝缘纸板表面并在纸面积累电荷,将形成屏蔽层,导致流注的电场分布与电荷分布减弱,逐渐形成零电场区域,使流注中断,电荷发生扩散....
摘要:交直流复合电压下油纸绝缘针板缺陷局部放电分散性大、随机性强,绝缘预击穿阶段产生的大量气泡进一步增加了局部放电特性的复杂性.因此,文中利用脉冲电流法对交直流复合电压下油纸绝缘针板缺陷预击穿过程中局部放电参数随时间的变化规律和放电随机性的具体表现进行了实验研究.平均放电幅值和平均周期放电次数总体上随加压时间的增加而减小.但各组试验的变化规律并不相同,大致可以分为波动型变化和单调型变化两类.两类预击穿特性的不同主要与放电过程中气泡在纸板表面的聚集有关.从等效时频谱图看,大部分放电随着预击穿的发展向拱顶区域集中.拱顶对应的等效时间为1 300~1 600 ns,等效频率为7.5~10 MHz.等效时频谱图在预击穿末期可能呈现半拱形或全拱形两种不同的形状....
摘要:为研究直流电压下油纸绝缘局放脉冲波形特性,建立了正极性直流电压下针板局放平台,记录局放脉冲与流注形状,同时构建了电场与电荷密度分布仿真模型.根据流注形状可将局放分为:电晕放电、树状放电、单流注放电、多流注放电.仿真表明局放类型与油纸界面电荷及空间电场有关.除电晕放电,其余局放波形均为无过零振荡的单峰脉冲,且随电压幅值增加或油隙宽度降低,脉冲上升沿与下降沿变陡,放电幅值增加.为讨论局放机理,探究脉冲波形与流注演变的时间对应关系,建立了局放电路模型.研究表明,局放脉冲上升沿对应流注发展过程,下降沿对应纸面电荷积累过程.局放脉冲本质是外电路对被流注部分“短路”的缺陷充电而产生的电流脉冲.该文可为油纸绝缘局放特性研究及基于局放的油纸绝缘状态诊断提供理论参考....
摘要:交直流复合电压下油纸绝缘局放发展阶段的划分与识别是换流变压器绝缘故障诊断的基础.文中研究了1∶1交直流复合电压下油纸绝缘针板电极模型的局放特性与雷达谱图特性.基于模糊聚类分析,运用6个局放特征量(最大视在放电量、平均视在放电量、放电重复率、放电最大时间间隔、局放脉冲等效时间及等效频率)将放电发展过程划分为5个阶段,并对每个阶段进行了物理描述,发现放电阶段与绝缘状态和放电形式有关.根据6个放电特征量建立的局放雷达谱图在不同放电阶段呈现不同的形状,雷达谱图的重心坐标比与长宽比作为谱图形状的量化特征量,可在其二维特征域内有效区分不同的局放阶段.最后基于雷达谱图形状特征,运用粒子群优化的最小二乘支持向量机,设计了油纸绝缘针板模型局放发展阶段识别器,其识别率达92.9%....
摘要:目前局部放电(PD)己作为绝缘状态质量监控的重要指标,但基于局部放电的变压器油纸绝缘状态评估并无广泛工程应用.为此,总结基于局部放电的变压器油纸绝缘状态评估的研究成果,并提出需要深入研究的方向与未来发展趋势,以为后续研究提供基础.通过讨论分析油纸绝缘局部放电特性、油纸绝缘局部放电模式识别、油纸绝缘老化评估及油纸绝缘缺陷发展程度诊断4个问题,得出:不同电场类型下,油纸绝缘局部放电的起始放电特性和波形特性差异较大;在局部放电模式识别中,时间序列谱图与相位分辨局部放电(PRPD)谱图相结合的识别率最高,可达95%;图谱多元特征量的提取、降维、分类以及识别是老化评估的必要步骤;局部放电程度可分为起始、发展、严重、危害4个阶段.研究表明针对不同问题的特征量灵敏度分类以及缺陷诊断与老化评估的综合分析是需要深入研究的方向.此外,多维信息融合评估是未来变压器油纸绝缘在线评估的发展趋势....
摘要:为研究换流变压器阀侧实际运行老化的油纸绝缘局部放电特性,提高交直流复合电压下油纸绝缘局部放电研究的工程实际意义,取运行5 a的换流变油纸样本,建立典型针板电极油纸绝缘缺陷模型,对交直流复合电压下老化油纸绝缘局部放电从起始阶段到击穿的整个过程进行了实验模拟并记录放电时域信号.随着局部放电发展,放电幅值逐渐提高,出现放电的相位分布扩大,相应相位出现的放电次数增加,当临近击穿时,负周期放电量超正周期数倍.基于时域放电信号建立了多个放电周期的Humax(φ)、Humean(φ)、Hn(φ)和Hn(u)等PRPD谱图.分析谱图特性,并计算各个谱图的偏度(Sk)等统计参量因子,基于自适应阈值模糊聚类分析方法,将统计参量因子分为10类,分类之后可看出一定的时间延续性.结合分类结果和局部放电发展的不同时刻的信息,将放电模型的发展过程划分为初始放电阶段、放电发展阶段、放电稳定阶段和预击穿阶段.划分结果可为交直流复合电压下油纸绝缘局部放电在线监测和模式识别提供参考....
[专利] 发明专利 CN201610445541.4
山东大学 2016-11-09
摘要:本发明公开了一种基于混合粒子群的局部放电小波去噪方法,步骤S1、对含噪局部放电信号进行小波分解,得到各小波尺度下的小波系数;步骤S2、利用二阶可导的类Sigmoid阈值函数及混合粒子群自适应阈值选取方法,对步骤S1中所获得的小波系数进行自适应阈值选取和处理,在保留有效值的同时消去噪声分量,将阈值处理后的结果保存为新的小波分量;步骤S3、利用得到的小波系数对信号进行重构,从而得到去噪后的局部放电信号。本发明采用的阈值函数是类Sigmoid函数,与普通软阈值函数相比,该函数二阶可导,适应于基于梯度下降的迭代算法,可实现基于最小均方误差的小波系数阈值的自适应选取。
摘要:为提高沿面介质阻挡放电等离子体激励器放电强度及其流动控制能力,通过光电测量的方法,研究了引入氩气气流以后,空气沿面介质阻挡放电等离子体放电参数的变化以及氮分子的激发和电离过程.结果表明,氩气引入之后,放电强度和均匀性明显增加,产生了稳定的大面积均匀放电等离子体,“温升效应”明显,有利于增加动量传递效率,提高气流诱导速度.空间测量结果表明:谱线强度、气体温度在中心处最强,且随着到极板边缘距离的减少而减弱;N2(C3I∏u)振动温度的变化与气体温度相反.另外,随着氩气流量增加,放电强度先增加后减弱,气体温度升高,加入氩气之后N2(C3Ⅱu)振动温度下降,之后随流量增加先增加后减小并趋于稳定,电子激发温度受流量影响较小....
[专利] 实用新型 CN201620499842.0
中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心 南方电网科学研究院有限责任公司 山东大学 2016-12-07
摘要:本实用新型涉及一种基于D‑dot传感器的电气设备局部放电检测装置,所述装置包括检测电气设备局部放电的D‑dot传感器、对所述D‑dot传感器检测到的局部放电信号进行滤波和降噪处理的信号处理模块、对所述局部放电信号进行采集和显示的放电信号采集模块,所述D‑dot传感器的信号输出端连接所述信号处理模块的输入端,所述信号处理模块的输出端连接所述放电信号采集模块的输入端。上述装置不仅具有结构简单、体积小、便于携带等特点,同时,由于D‑dot传感器与被测电气设备端无需有物理接触,因此电气设备局部放电检测装置自身对被测电气设备的绝缘性能影响小,使得电气设备局部放电检测装置具有局部放电检测灵敏度高、方向性好、响应速度快的特点。
[专利] 发明专利 CN201610363340.X
中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心 南方电网科学研究院有限责任公司 山东大学 2016-11-09
摘要:本发明涉及一种电气设备局部放电检测装置,所述装置包括检测电气设备局部放电的D?dot传感器、对所述D?dot传感器检测到的局部放电信号进行滤波和降噪处理的信号处理模块、对所述局部放电信号进行采集和显示的放电信号采集模块,所述D?dot传感器的信号输出端连接所述信号处理模块的输入端,所述信号处理模块的输出端连接所述放电信号采集模块的输入端。上述装置不仅具有结构简单、体积小、便于携带等特点,同时,由于D?dot传感器与被测电气设备端无需有物理接触,因此电气设备局部放电检测装置自身对被测电气设备的绝缘性能影响小,使得电气设备局部放电检测装置具有局部放电检测灵敏度高、方向性好、响应速度快的特点。
摘要:如今交直流复合电场下油纸绝缘局部放电特性成为重要的研究课题,但目前研究样本均为新油纸或是人工加速老化后的油纸,由此得到的结论在换流变压器实际运行中缺乏一定的工程意义.本文油纸样本取自运行10年的换流变,重新建立典型针板电极油纸绝缘缺陷模型,运用混合粒子小波自适应阈值算法对原始信号去噪,研究了交直流复合电场下老化油纸绝缘局放幅值与次数的时间特性,及其PRPD图谱特性,将起始放电至试品击穿划分为3各阶段:起始阶段局放次数少,幅值低;发展阶段局放次数剧烈增加,幅值迅速提高;临近击穿阶段局放次数增加,幅值高且稳定;随着加压时间的增加,出现放电的相位分布扩大,最大放电幅值的相位也略有变化。为基于局部放电的换流变绝缘状态诊断的实际工程应用奠定基础。
摘要:如今交直流复合电场下油纸绝缘局部放电特性成为重要的研究课题,但目前研究样本均为新油纸或是人工加速老化后的油纸,由此得到的结论在换流变压器实际运行中缺乏一定的工程意义。本文油纸样本取自运行10年的换流变,重新建立典型针板电极油纸绝缘缺陷模型,运用混合粒子小波自适应阈值算法对原始信号去噪,研究了交直流复合电场下老化油纸绝缘局放幅值与次数的时间特性,及其PRPD图谱特性,将起始放电至试品击穿划分为3各阶段:起始阶段局放次数少,幅值低;发展阶段局放次数剧烈增加,幅值迅速提高;临近击穿阶段局放次数增加,幅值高且稳定;随着加压时间的增加,出现放电的相位分布扩大,最大放电幅值的相位也略有变化。为基于局部放电的换流变绝缘状态诊断的实际工程应用奠定基础。
摘要:目前针对换流变压器油纸绝缘在交直流复合电场强度下的局部放电过程研究成果较少,相关领域内的研究标准也并未建立。因此,建立针-板电极模型,对交直流复合电场下老化油纸绝缘局部放电从起始阶段到击穿整个过程进行了模拟。记录放电时域信号,并建立了多个放电周期的最大放电幅值-相位分布(Hqmax(φ))等放电谱图。计算各个谱图的偏度(Sk)等统计参量因子,基于模糊聚类分析方法编写程序,对统计参量因子进行分类,根据分类结果,将放电过程划分为4个阶段。
摘要:目前针对换流变压器油纸绝缘在交直流复合电场强度下的局部放电过程研究成果较少,相关领域内的研究标准也并未建立.因此,建立针-板电极模型,对交直流复合电场下老化油纸绝缘局部放电从起始阶段到击穿整个过程进行了模拟.记录放电时域信号,并建立了多个放电周期的最大放电幅值-相位分布(Hqmax(φ))等放电谱图.计算各个谱图的偏度(Sk)等统计参量因子,基于模糊聚类分析方法编写程序,对统计参量因子进行分类,根据分类结果,将放电过程划分为4个阶段.
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