高壓放電紫外檢測技術(shù)與應(yīng)用

前言

　　隨著電力系統(tǒng)自動化程度的不斷提高和智能變電站可視化的狀態(tài)檢測要求的提出，能夠反映設(shè)備絕緣狀況的電力設(shè)備放電檢測技術(shù)的發(fā)展越來越被人們所注意和重視。在線監(jiān)測和狀態(tài)檢修的提出和應(yīng)用也對放電檢測技術(shù)提出了更高的要求。除了傳統(tǒng)的脈沖電流測量法之外，諸如超聲波檢測、紅外成像檢測、超高頻檢測等一些基于新原理的非電量檢測方法正在快速發(fā)展，但在實際應(yīng)用上也都面臨著各自的困難。本書介紹的基于放電光學(xué)特性的電力設(shè)備紫外檢測技術(shù)，是一種非接觸式的非電量檢測技術(shù)，具有廣泛的應(yīng)用潛力和優(yōu)勢?！　”緯帉憰r考慮到這種新技術(shù)多學(xué)科交叉的特性，在介紹紫外放電檢測技術(shù)的同時，著重介紹了其等離子體物理學(xué)、光學(xué)的背景和原理（第二章、第三章），分析了其光學(xué)特性與電場特性的關(guān)系（第四章）?？紤]到目前新檢測技術(shù)重數(shù)據(jù)采集、輕數(shù)據(jù)分析診斷的現(xiàn)狀，還采用放電變異性的理論對放電故障進(jìn)行時域和頻域分析（第六章），研究采用模糊集理論建立絕緣狀態(tài)評估模型的方法（第七章）。本書可以為相應(yīng)廠家、高校的在線檢測領(lǐng)域的研究人員，從事電力系統(tǒng)運(yùn)行、檢修的技術(shù)人員提供思路和參考?！　”緯牡谝徽轮恋谌聻楹幽鲜‰娏睖y設(shè)計院張繼軍編寫，第四章由河南省電力勘測設(shè)計院黃曉博編寫，第五章由重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院汪金剛編寫，第六章和第七章由河南省電力勘測設(shè)計院劉湘蒞編寫。張繼軍負(fù)責(zé)全書的統(tǒng)稿工作?！　∮捎谒接邢?，書中難免存在不妥之處，懇切希望廣大專家和讀者批評指正！

內(nèi)容概要

檢測高壓電力設(shè)備放電可有效了解設(shè)備絕緣狀態(tài)，為故障檢測提供可靠的參考數(shù)據(jù)。局部放電的紫外檢測是一種非接觸性的非電量檢測技術(shù)，越來越受到人們的關(guān)注。紫外放電檢測與處理技術(shù)涉及等離子體物理學(xué)、光學(xué)技術(shù)、高電壓技術(shù)、電子測量技術(shù)與硬件電路設(shè)計、現(xiàn)代信號處理、電磁場仿真計算、模糊集理論等領(lǐng)域的知識，是一門多學(xué)科交叉的理論與技術(shù)。    本書分七章，主要介紹了高壓設(shè)備放電的理論及檢測方法，研究了氣體放電理論及高壓設(shè)備放電中的紫外光輻射及其特征量的提取，分析了根據(jù)電暈放電的非電量測量值確定其電場強(qiáng)度的方法，并在理論研究的基礎(chǔ)上探討了檢測技術(shù)的實現(xiàn)和檢測數(shù)據(jù)的分析處理方法，并對設(shè)備狀態(tài)的判別機(jī)制進(jìn)行了有益地探討。    本書可供從事電力設(shè)備檢測的工程技術(shù)人員和管理人員使用，也可供大中專院校相關(guān)專業(yè)師生參考。

書籍目錄

前言第一章 緒論  第一節(jié) 高壓放電檢測技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀  第二節(jié) 電暈光電檢測技術(shù)  第三節(jié) 紫外探測器技術(shù)第二章 氣體放電理論與特性  第一節(jié) 氣體放電基本理論  第二節(jié) 氣體放電的一般特性  第三節(jié) 氣體放電影響因素  第四節(jié) 氣體放電光輻射的光譜分析  第五節(jié) 氣體放電光輻射功率與放電功率的關(guān)系第三章 紫外輻射的基本傳播原理與光學(xué)計量  第一節(jié) 電磁波譜與光輻射  第二節(jié) 光輻射測量的基本定律  第三節(jié) 紫外測量三種模式輻照度計算  第四節(jié) 傳感器測量紫外輻射方法第四章 電場強(qiáng)度與紫外輻射場的關(guān)系分析  第一節(jié) 放電設(shè)備沿面電場仿真分析與紫外輻射功率密度分布  第二節(jié) 設(shè)備附近場強(qiáng)與紫外輻射的關(guān)系推導(dǎo)  第三節(jié) 紫外輻射強(qiáng)度與電場強(qiáng)度相關(guān)性試驗驗證第五章 紫外輻射測量技術(shù)  第一節(jié) 日盲區(qū)紫外檢測  第二節(jié) 半導(dǎo)體光電檢測器件  第三節(jié) 紫外脈沖測量原理與方法  第四節(jié) 紫外光功率測量原理與方法第六章 高壓設(shè)備放電紫外特征量的提取及故障檢測研究  第一節(jié) 放電強(qiáng)度變異性的時域與頻域分析方法  第二節(jié) 時域分析法在高壓驗電中紫外特征提取與應(yīng)用研究  第三節(jié) 時域分析法在劣化絕緣子紫外檢測中的應(yīng)用研究  第四節(jié) AR模型功率譜估計在污穢絕緣子的應(yīng)用研究第七章 基于紫外監(jiān)測技術(shù)的設(shè)備絕緣狀態(tài)評估方法  第一節(jié) 絕緣狀態(tài)評估的理論方法  第二節(jié) 建立絕緣狀態(tài)評估模型  第三節(jié) 絕緣狀態(tài)評估模型測試  第四節(jié) 絕緣狀態(tài)評估模型的實驗研究與分析參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展和電壓等級的提高，局部放電已經(jīng)成為電力變壓器絕緣劣化的重要原因，因而局部放電的檢測和評價也就成為絕緣狀況監(jiān)測的重要手段。因此，無論是研究機(jī)構(gòu)、制造廠商，還是電力系統(tǒng)運(yùn)行部門，都越來越關(guān)心放電檢測技術(shù)的發(fā)展。　　隨著科技發(fā)展和人們認(rèn)識水平的提高，發(fā)現(xiàn)局部放電的產(chǎn)生是由放電部位的電場強(qiáng)度所決定的，尤其是絕緣結(jié)構(gòu)中電場分布不均勻，在局部區(qū)域電場過于集中。局部放電的檢測都是以局部放電所產(chǎn)生的各種現(xiàn)象為依據(jù)，通過能表述該現(xiàn)象的物理特征來表征放電的狀態(tài)。在電力設(shè)備的放電過程中會產(chǎn)生電脈沖、電磁輻射、超聲波、光以及生成一些新的生成物，并引起局部過熱。因此，相應(yīng)地出現(xiàn)了電脈沖檢測法、超聲波檢測法、光測法、化學(xué)檢測法、紅外檢測法等多種檢測方法。對于常見的檢測方法，本文作了如下的介紹，并討論了它們各自的優(yōu)缺點。　　1.超聲檢測法　　用固定在變壓器油箱壁上的超聲傳感器可以接收到變壓器內(nèi)部局部放電產(chǎn)生的超聲波，由此來檢測局部放電的大小及位置。通常采用的超聲傳感器是壓電傳感器，選用的頻率范圍為70～150kHz，目的是為了避開鐵心的磁噪聲和變壓器的機(jī)械振動噪聲。由于超聲檢測法受電氣干擾小以及它在局部放電定位上的廣泛應(yīng)用，人們對超聲法的研究較深入。但變壓器內(nèi)部絕緣結(jié)構(gòu)復(fù)雜，各種聲介質(zhì)對聲波的衰減及對聲速的影響都不一樣；目前使用的局部放電檢測超聲波傳感器抗電磁干擾能力較差，靈敏度也不很高，這就增加了超聲檢測的難度。　　超聲檢測主要用于定性地判斷局部放電信號的有無，以及結(jié)合電脈沖信號或直接利用超聲信號對局放源進(jìn)行物理定位。在電力變壓器的離線和在線檢測中，它是主要的輔助測量手段。隨著對局放超聲波測量研究的深入，有可能定量地分析放電強(qiáng)度及絕緣劣化程度。近年來，由于聲電換能元件效率的提高和電子放大技術(shù)的發(fā)展，超聲檢測的靈敏度有了較大的提高，因而該方法的發(fā)展應(yīng)用還是非常有希望的。

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