高壓設(shè)備放電紫外檢測(cè)技術(shù)及其應(yīng)用研究.pdf

1、檢測(cè)高壓設(shè)備放電可有效了解設(shè)備絕緣狀態(tài)，為故障檢測(cè)提供可靠的參考數(shù)據(jù)。因此，本文以高壓設(shè)備放電中的理論及檢測(cè)裝置為中心，研究了高壓設(shè)備的放電中的紫外光輻射及其特征量的提取，并在理論研究的基礎(chǔ)上進(jìn)行了檢測(cè)裝置的研究。主要工作和成果有：
　　根據(jù)氣體放電理論以及設(shè)備放電紫外光特性，提出了采用紫外脈沖法和紫外光功率法來檢測(cè)設(shè)備放電，對(duì)兩種檢測(cè)方法進(jìn)行了對(duì)比，總結(jié)出其優(yōu)缺點(diǎn)。在兩種檢測(cè)方法的基礎(chǔ)上，分別采用紫外光敏管和光電倍增管，研制了相

2、應(yīng)的檢測(cè)裝置?；诠怆姳对龉苎兄频淖贤夥烹姍z測(cè)儀，在測(cè)量中采用了高速放大、高速比較、波形甄別技術(shù)，獲取傳感器接收到的紫外脈沖數(shù)。針對(duì)傳感器所接收到的設(shè)備放電中的紫外光信號(hào)的特點(diǎn)，采用高速數(shù)字積分技術(shù)測(cè)量其光功率，并推導(dǎo)了傳感器接收到的紫外光功率與傳感器輸出的電信號(hào)之間的數(shù)值關(guān)系。在此基礎(chǔ)上，推導(dǎo)出整個(gè)設(shè)備的放電光功率，用以表征設(shè)備放電的紫外輻射光強(qiáng)。另外，該儀器還可以利用其特有的數(shù)字積分的方法描繪出整個(gè)放電的發(fā)展過程，為分析放電規(guī)律提供

3、了一種有借鑒意義的方法。
　　引入變異性理論來分析設(shè)備放電強(qiáng)度，并根據(jù)脈沖變異性和功率變異性提出了高壓設(shè)備放電強(qiáng)度的時(shí)域和頻域分析方法，根據(jù)時(shí)域分析指標(biāo)與AR模型功率譜分析法，提取設(shè)備放電紫外輻射的信號(hào)特征量，該方法可以檢測(cè)設(shè)備故障和絕緣子表面污穢程度。
　　基于時(shí)域分析法研制了用于特高壓驗(yàn)電的紫外驗(yàn)電儀與用于劣質(zhì)絕緣子檢測(cè)的絕緣子檢測(cè)儀。采用紫外驗(yàn)電儀進(jìn)行了輸電線與設(shè)備的驗(yàn)電試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明：紫外驗(yàn)電儀能夠通過檢測(cè)高壓輸

4、電線及設(shè)備的紫外放電脈沖，判斷設(shè)備的帶電狀態(tài)，適用于高壓到特高壓輸電設(shè)備的驗(yàn)電。采用絕緣子檢測(cè)儀首先進(jìn)行了劣質(zhì)絕緣子檢測(cè)試驗(yàn)，試驗(yàn)表明該儀器能夠有效檢測(cè)出絕緣子串中的劣質(zhì)絕緣子。當(dāng)絕緣子串出現(xiàn)劣質(zhì)絕緣子的時(shí)候，其相對(duì)放電比變化幅度超過8％。
　　另外，還采用絕緣子檢測(cè)儀對(duì)污穢絕緣子的放電進(jìn)行了檢測(cè)試驗(yàn)。根據(jù)污穢絕緣子的紫外脈沖測(cè)量值，采用AR模型法對(duì)其放電變異性進(jìn)行功率譜分析，提取了絕緣子放電脈沖的功率譜特征，根據(jù)提取的特征量表征

5、絕緣子的污穢程度，結(jié)果表明：在污穢度極輕時(shí)沒有明顯的主譜峰頻率，隨著污穢度的增大，主譜峰頻率開始出現(xiàn)向低頻移動(dòng)；總功率及各頻段功率也隨污穢度增大而逐漸增大；功率譜曲線?值也呈現(xiàn)相似的增長(zhǎng)趨勢(shì)；而時(shí)域和頻域之間的K值基本不變，其穩(wěn)定值為1.80，可以采用時(shí)域特征和頻域特征來確定絕緣子的污穢等級(jí)。
　　研究了根據(jù)電暈放電的非電量（光能）測(cè)量值確定其電場(chǎng)強(qiáng)度的方法。采用有限元軟件MAXWELL3D仿真分析了電暈放電中的光場(chǎng)與電場(chǎng)之間的數(shù)

6、值關(guān)系。并分析了設(shè)備附近紫外光輻射功率與電場(chǎng)的相對(duì)大小之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。在實(shí)際的檢測(cè)中，根據(jù)實(shí)際測(cè)量值進(jìn)行定標(biāo)，實(shí)現(xiàn)電場(chǎng)強(qiáng)度的間接測(cè)量。通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)進(jìn)行了數(shù)據(jù)對(duì)比分析，結(jié)果表明：紫外光通量密度數(shù)值與場(chǎng)強(qiáng)數(shù)值的數(shù)值保持同樣變化規(guī)律，數(shù)據(jù)曲線基本吻合；光通量密度與場(chǎng)強(qiáng)值的相關(guān)系數(shù)落在5-9之間，占總數(shù)81％的數(shù)據(jù)偏差小于30％，相關(guān)性整體上比較好，但有少數(shù)偏差。
　　將模糊集理論應(yīng)用于高壓設(shè)備放電紫外輻射測(cè)量中，根據(jù)測(cè)量得到的設(shè)備紫外輻