文档介绍：华北电力大学(北京)
博士学位论文
GIS局部放电特高频检测技术的研究
姓名:李信
申请学位级别:博士
专业:高电压与绝缘技术
指导教师:李成榕
20050601
摘要
摘要
全封闭气体组合电器局部放电在线检测技术中,需要解决的关键问题是放
电类型的判别、放电源的定位和放电量的估计。
本文工作基于局部放电在线检测特高频方法,研制出的两种固定式特高频介质传
感器。第一种传感器利用了引线箱处的半封闭结构和二次引线端的绝缘结构,仿真和
试验表明,在不降低密封和绝缘性能情况下,传感器藕合到信号能量的大小约为普通
外置式传感器的倍,而且也具有内置传感器抗千扰的优点。第二种传感器安装在手孔位
置,人为的在天线周围填充藕合介质,利用介质吸收局部放电产生的电磁波,通过仿真计
算得到了介质最佳的参数填充介质的整体厚度为,介电常数为
本文通过试验研究了内部不同缺陷类型的局部放电特征,利用一个工频周期内的
检波输出进行局部放电类型的识别,从特高频信号中取出低频调制信号,将特高频传
感器输出的特高频成分滤除,而仅保留信号的幅值和相位信息,大大减少了数据量,降低
了监测设备的硬件采样率,使得检测工作更加简便并行之有效,而且可利用检波之后的数
据对多个局部放电周期进行统计工作,得到放电的分布谱图,以利于局部放电的长期监测。
本文提出了针对不同类型放电的信号,利用三次样条插值结合互相关函数提取时
间差和利用小波包分解结合互相关函数提取时间差的综合算法,基本上可以将定位误差范
围限定在内,从而提高了局部放电定位的精度。为了进一步确定放电源的部位,
本文利用在腔体周围放置多个传感器,发现当传感器接收位置与放电源垂直时,祸合到的
能量值为最大,利用这种方法可以确定放电源的方位。为了验证特高频定位测量装置、定
位综合算法和方法的整体性能,本文作者曾经对个变电站进行实地局部放电定位测量,
共发现三处变电站内存在有局部放电现象。
本文利用时域有限差分法对波导结构中的局部放电和信号接收情况进行了
仿真,研究了影响传感器接收信号能量的各种因素,包括放电源的位置、放电源与接收点
的相对角度、腔体结构和脉冲的陡度宽度和幅值。发现传感器输出的信号能
量大小与放电源的放电量并无线性关系。脉冲陡度是决定信号能量大小的主要因素。
当脉冲宽度一定时,信号能量的平方根同实际脉冲的幅值成正比。
本文提出利用局部放电源的实际放电量最大值对局部放电进行估计。设定了放电
量最大值对应的脉冲宽度为,如果在同样幅值条件下,此时的实际放电量可达到最大
值,但是接收点祸合到的信号能量最小。通过试验和仿真发现信号能量的平方根与实
际放电量之间呈线性关系,随着实际放电量的增长而增加。
关键词局部放电特高频检测定位放电量估计
华北电力大学博士学位论文
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本人郑重声明此处所提交的博士学位论文《工局部放电特高频检测技术的研
究》,是本人在华北电力大学攻读博士学位期间,在导师指导下,独立进行研究工
作所取得的成果。尽我所知,除文中己经注明引用的内容外,本学位论义的研究成
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签名李日期,‘,‘,胜
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作者签名棘导师签名
日期日期
第一章引言植糠诺缭谙呒觳獾囊庖随着我国电力工业建设的突飞猛进,现代电力系统正向着大电网、大机组、超高瘛大容量的方向发展,为保障电力系统的稳定性、可靠性,对电力设备的安全程度也提出了更高的要求。封闭式气体绝缘变电站,简称把断路器、隔离开关、接地开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、母线和出线套管等组合在一起,把高压带电体密封在充满~膕气体绝缘介质的金属容器内⋯。因此,同传统敞开式高压配电装置相比,其结构非常紧凑、整个装置的占地面积大为缩小,且不受外界环境的影响,运行可靠性高,检修周期长,所以诔鞘械缤械玫焦惴河τ图为气体绝缘变电站的局部陌踩诵卸哉龅缌ο低车奈榷ㄖ凉刂匾#坏┓⑸收希亟鹚骄植地区乃至全部地区停电。由于它是大型的封闭式组合结构系统,停电检修时除需要投入大量的人力物力外,还需要较长的维修时间,这必将给国