脉冲方波频率对局部放电特性的影响及机理分析

为探讨脉冲方波电压频率对局部放电特性的影响,基于超高频(UHF)检测方法和IEEE 488.2传输协议,构建了宽频、高速数据采集局部放电测试系统.利用该系统,研究了变频电机耐电晕漆包线的局部放电脉冲幅值、相位和时频特性.研究结果表明:频率200 Hz以上的高频脉冲电压使空间电荷扩散效应减小,增大了局部放电初始电子产生的概率,使得局部放电瞬时电压降低,出现幅值小于200 mV的局部放电脉冲.在高频脉冲电压下,当局部放电发生在电压上升时段时,快速变化的电压幅值将改变局部放电特性,使得局部放电脉冲在1～2 GHz高频能量的比重增大.因此,根据相关标准检测变频电机局部放电时,为易于激发绝缘薄弱点处局部放电,宜采用频率低于200 Hz的低频脉冲方波电压,且局部放电超高频传感器在1.2 GHz及以上频率处应具有较好的增益特性,并采用500 MHz的高通滤波器,以提高测试系统的信噪比.      

脉冲电压下局部放电信号的提取和统计

提出了脉冲电压下局部放电（PD）信号的提取和统计方法．通过相关系数分析选择dB6和dB2小波包函数,以滤除高低频干扰信号．通过分析脉冲电压下局部放电特征,选择合适的相位开窗,以消除局部放电的振荡信号．根据实际局部放电信号的采样频率、采样长度和脉冲电压过零点,定义脉冲电压的相位,并进一步研究各种相位相关图谱（如φ—n图和φ-q-n图等）．实验结果表明,基于小波包的提取方法和脉冲电压下的相位统计方法对脉冲电压下的局部放电分析是有效的．     

液压对柱板电极下绝缘油纸沿面放电的影响

探明油纸绝缘在不同液压条件下的放电特性,既可以完善油纸绝缘设备的运检策略,也可以为油纸绝缘设备小型轻量化提供参考. 为此,在自行设计的密闭无局放容器中,对柱板油纸绝缘模型进行不同液压条件下（0.01 ~ 0.60 MPa）的沿面放电试验. 测量了不同液压下油纸绝缘柱板沿面放电发展过程中的放电表征参量,记录了从起始放电到击穿过程中的多个局部放电参数,拍摄了放电过程中白斑和气体现象;根据前人的研究结果,结合不同液压下气体的溶解和压缩规律,推导出了压强增加对油纸绝缘中的气体缺陷具有抑制效应;通过不同液压下放电过程中的白斑和气泡现象,对推导结果进行了验证. 试验和推导结果共同表明:沿面放电的起始放电电压和击穿电压均随压强的上升而增加;在同一电压等级下,最大放电量、平均放电量、放电重复率和放电功率均随压强的上升而减小.      

不同水分含量油浸纸板沿面放电发展过程及特性

电力变压器内部水分增加将严重影响油纸绝缘性能，导致绝缘纸板表面更容易出现沿面放电故障. 为了研究交流电压下不同水分含量绝缘纸板的沿面放电特性，建立了典型的针板沿面放电模型. 基于脉冲电流法实时测量沿面放电模型的放电特征图谱，同时采用高速相机记录绝缘纸板上白斑形成和发展过程. 分析了不同水分含量纸板起始放电电压和闪络电压的变化趋势，以及沿面放电特征参数变化趋势. 分析结果表明:纸板含水量的增加导致起始放电电压显著降低；不同水分含量纸板的沿面放电和白斑形成发展过程均可划分为4个阶段，沿面放电过程和白斑形成发展的4个阶段存在一一对应关系；通过观察分析绝缘纸板微观结构，发现试验后的纸板纤维严重断裂，且纸板中水分含量越高，纸板表面受损害越严重，纸板含水量从小于0.5%增加到3.8%时，起始放电电压下降了61.3%.      

典型缺陷对高压储能电容器电场分布的影响

根据电容器的绝缘和工作特点,建立了内部、接触、重叠和油质4种典型缺陷模型,并用有限元方法分析二维平面轴对称电场.结果表明,内部缺陷处的电场强度可能超过介质额定工作场强,而且空间电荷密度越大,大脉冲放电负峰电压下的电场分布畸变越严重;接触缺陷的毛刺和氧化点均造成电场集中;重叠缺陷处的电场超过介质额定工作场强;油质缺陷处的电场强度小,也基本不受空间电荷的影响.     

高频谐波电场下电缆终端过热点的形成机理

为解决高频谐波电场下应力控制型电缆终端绝缘迅速损坏的问题,探讨了高频谐波电场下应力控制型电缆终端过热点的形成与谐波电压频率之间的关系.对中压电力系统高频谐波电场进行了模拟试验,对其电缆终端进行了红外热成像分析以及瞬态非线性电场分析.研究结果表明:在高频谐波电场下,电缆终端表面局部区域形成明显的过热点,过热点的温度随叠加谐波频率的增加而升高;叠加的高频电压成分对过热点的形成具有较大影响,导致在局部区域形成明显的高场效应;随着谐波电压频率从100 Hz增大到20 kHz,该电缆终端局部区域的电场和发热量都呈现明显增大的趋势.     

有损伤简支桥梁的波动分析

大跨度桥梁这种大、轻、柔结构在承受扰动时,响应呈现明显的波动现象.出于对该类结构进行局部控制和健康安全监测的需要,应用回传射线矩阵法,对方波脉冲作用下的有损伤简支桥梁进行波动分析.桥梁结构的局部损伤用减小单元的杨氏模量来模拟.比较方波作用下有损伤结构与无损伤结构跨中处的弯矩波,研究损伤程度对弯矩波的影响.结果表明,当方波脉冲以力偶方式作用时,通过结构跨中处的弯矩波曲线能够准确的判断损伤存在,确定损伤位置和损伤区域.     

变压器油纸绝缘频率响应特性影响因素

频率响应法为表征变压器油纸绝缘的老化状态及微水含量提供了新的手段,但环境因素尤其是温度对测试结果有严重的影响.为研究不同温度下油纸绝缘频率响应变化规律,利用频率响应法对油纸绝缘进行物理建模,建立了时域响应函数及其频域响应函数,搭建了油纸绝缘频率响应测试系统,应用该系统对比测试了不同温度下油纸绝缘体系频率响应,并计算了单独油浸纸频率响应.结果表明:油隙对测试结果的影响较小,最大误差在10%以内;油纸绝缘介质损耗在低频段随频率增大而减小,在高频段变化不大;随着温度升高,油纸绝缘介质响应幅值增大,其形状基本不变,并向高频率方向移动;频率一定时,油纸绝缘复介电常数与温度的倒数成线性比例.     

不同电压等级静电放电频谱分析

根据IEC 61000-4-2标准的4 k V放电电压的静电放电(ESD)电流表达式及待定参数值和其他放电电压ESD电流曲线的特征数据,利用迭代法、编程求解确定2 k V、6 k V和8 k V的ESD电流表达式的待定参数值,最后对不同放电电压的ESD电流表达式进行频谱和能量分析.结果表明:不同放电电压等级的ESD电流表达式的待定参数值I0和I1与对应放电电压等级呈线性关系,I0的比例系数约等于4.2,I1比例系数约等于2.3;不同放电电压等级间的电流直流分量呈线性关系,比例系数约等于1.318 9;不同放电电压等级ESD电流幅值,在频率0~30 MHz间随频率增加而下降,此后随频率增加而上升,在60 MHz时达到第二次峰值,再随频率增加而逐渐衰减,到1.2 GHz时衰减为零;同一频率,不同放电电压等级间的电流幅值呈比例关系,不同频率时其比例系数不同,随着频率增加比例系数减小; 8 k V放电电压的ESD电流能量是2 k V的20倍左右.     

双振子系统的瞬态统计能量分析

对脉冲激励下的双振子系统进行了瞬态统计能量分析,推导出了上升时间和峰值能量的数学表达式.在此基础之上,文中对系统进行了仿真研究,研究结果表明:峰值能量随着内损耗因子的增大而减小,随着耦合刚度的减小而减小;上升时间随着内损耗因子和耦合刚度的增大而减小.     

轨道交通永磁同步牵引系统发展概况与关键技术综述

为系统分析和总结轨道车辆永磁牵引系统控制技术研究与发展趋势,介绍了永磁同步电机作为牵引电机应用于轨道交通领域的优缺点和国内外永磁同步牵引系统的应用情况;回顾了大功率牵引逆变器在低开关频率下的控制技术和永磁同步电机牵引控制技术,分析了脉宽调制策略、弱磁控制等关键技术的设计思想、研究方法等;总结了近几年国内外研究成果,讨论了各类控制方法的优点和局限,并展望了永磁同步电机在轨道交通牵引领域的发展前景和面对的挑战。研究结果表明:内置式永磁同步电机适用于直驱系统,具有体积小、效率高等优势;牵引逆变器通常采用混合脉宽调制策略,低频段采用异步调制,中频段为同步调制,方波工况下采用单脉冲调制,其中特殊同步调制下系统动态性能的提升和不同调制方法之间的平滑切换是牵引逆变器脉宽调制技术的难点;电机控制策略主要针对基于双电流调节器、电压矢量角弱磁控制和方波工况下弱磁控制这3种高速运行区的弱磁控制方法进行研究;在前期研究的基础上,应进一步考虑永磁同步电机的无位置传感器技术、故障在线诊断与预测和高精度参数辨识问题;牵引传动系统的机电耦合特性和短路故障处理是今后重点关注的研究方向。      

THE APPLICATION OF STATISTICAL PARAMETERS OF PHASE RESOLVED PD DISTRIBUTION TO AGING EXTENT ASSESSMENT OF LARGE GENERATOR INSULATION

Agingextentassessmentofgeneratorinsulationisofgreatsignificanceinplanninganeffectiveout ageandmaintenance .Inthelastdecade ,agingex tentassessmentoflargegeneratorinsulationwasasubjectresearchedintensively[1-4] .Anumberofpa pershavebeenpublishedonthetechniquesofinsu lationconditiondiagnosisandagingextentassess mentofgeneratorinsulation .Nearlyalleffortsforinsulationdiagnosisandagingassessmenthavereliedonelectricalmeasurementsandmostattentionhasbeenpaidtoanalysisofcharacteristicsofpartialdis cha…     

废水处理用等离子体窄脉冲电源的研制

主要论述了一种气体放电等离子体窄脉冲电源装置的构成及工作性能;尤其对自行研制的核心部件八电极旋转火花隙开关（RSGS）的大小,尺寸结构进行了说明．分析了电源主电路工作原理,对电路的动态工作进行数学建模和解析求解,为电源设计和元件参数选取提供了依据．通过此套电源所产生出的高压脉冲波形,具有上升沿小于100BS,脉宽不大于1μs,脉冲频率可调,脉冲功率大等特点．通过实验表明,该电源应用于产生等离子体进行废水净化等领域,具有良好的降解效果．     

Air Cored Rogowski Coil for Measurement of Partial Discharges

A Rogowski coil was designed to measure partial discharge (PD) signal with low currents and high frequency. The possibilities of obtaining better measurements of PDs were explored by changing the inductance, mutual inductance, resistance, and capacitance of the coil. The designed Rogowski coil was calibrated under square wave voltage and arbitrary sine wave voltage. Then, according to the parameters of the Rogowski coil, the effect of changing some of these variables was simulated using a bode plot. Compari...     

Study of predicting breakdown voltage of stator insulation in generator based on BP neural network

The breakdown voltage plays an important role in evaluating residual life of stator insulation in generator. In this paper, we discussed BP neural network that was used to predict the breakdown voltage of stator insulation in generator of 300 MW/18 kV. At first the neural network has been trained by the samples that include the varieties of dielectric loss factor tan δ, the partial discharge parameters and breakdown voltage. Then we tried to predict the breakdown voltage of samples and stator insulations subjected to multi-stress aging by the trained neural network. We found that it＇s feasible and accurate to predict the voltage. This method can be applied to predict breakdown voltage of other generators which have the same insulation structure and material.     

THE STUDY ON MEASURING TECHNIQUE OF PARTIAL DISCHARGE IN GAS INSULATED SWITCHGEAR USING ULTRA HIGH FREQUENCY METHOD WITH EXTERNAL SENSORS

GISisusedwidelyallovertheworld,because theareaoccupiedbyaGISsubstationistypicallyon ly10-25%ofthatoftheequivalentairinsulated installation.Inordertoattainmorehighdegreeof reliabilityforGIS,thefailurescausedduringmanu facture,assemblinganderectionwillbeavo…