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电力电容器部分放电微机化声发射检测装配

宣布日期:2017-05-06 10:38    阅读次数:次

0 弁言

电力电容器持久任务在高场强下,常会因为制作进程中浸渍不充实等各类缘由引发部分放电,致使降落操纵寿命,严峻时会发生变乱。传统的部分放电丈量接纳电测法,因电容器容量较大致使丈量活络度降落,乃至没法测出部分放电旌旗灯号。声测法对电磁搅扰不敏感,作者研制的部分放电声发射检测装配,可将所测部分放电声发射旌旗灯号转化为便于存储和处置的数字旌旗灯号,而后按照波形特点阐发、谱阐发、φ-q-n三维谱图指纹阐发及野生神经收集等方式来判定毛病范例,作为肯定毛病部位和改良电容器设想工艺的按照。
1 整体布局
检测装配整体布局如图1。部分放电发生的声发射旌旗灯号由帖在电容器外壁上的四个声发射传感器拾取,将
其转化为电脉冲旌旗灯号,经前置缩小单位、旌旗灯号预处置单位、高速模数转换器将部分放电声发射摹拟旌旗灯号转化为数字旌旗灯号,操纵微机停止处置、阐发与显现。全部体系的节制及处置均由CPU调和与办理。

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2 传感及前置缩小单位
传感和前置缩小单位将电容器外部部分放电发生的声发射旌旗灯号转换为电旌旗灯号,并在现场将微小的电旌旗灯号停止缩小处置。该部分的道理如图2。

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声发射传感器的首要元件是压电晶体。为了深切地研讨电力电容器差别形式部分放电所发生的声发射旌旗灯号的频次特点,选用0·02~1 MHz的宽频带声发射传感器。为了削减微小旌旗灯号传输进程中搅扰的影响,当场缩小处置转换后的电旌旗灯号,前置缩小器频带0·02~1 MHz,增益为40 dB。前置缩小器与电源及旌旗灯号转换电路之间的同轴电缆供给24 V恒流源,同时传递旌旗灯号,而后由同轴电缆将旌旗灯号传递至位于丈量装配主体仪器箱中的旌旗灯号预处置单位。
3 预处置单位
旌旗灯号预处置单位设想了可供矫捷挑选的带通滤波器,用来提取各个频段的旌旗灯号份量和去除一些低频或高频的周期性搅扰。旌旗灯号经滤波以后进一步缩小处置,以知足A/D采样卡输出幅值的请求。其道理见图3。

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滤波器由低通和高通组合而成,均为4阶巴特沃斯单位。其下限和下限停止频次都可由法式节制,切换便利。滤波后的旌旗灯号经跟从器阻抗婚配后,停止程控衰减及牢固倍数的缩小,以保障在各个缩小倍数下频带的分歧性。旌旗灯号由缓冲驱动电路输出,使其具备必然的负载驱动才能,以便间接毗连到输出阻抗为50Ω的A/D采样卡。
4 模数转换及旌旗灯号处置显现单位
装配接纳4路同步任务的高速收罗卡实现数模转换,采样频次最高10 MHz,转换位数为12位,数据长度为每通道512 k数据点。采样与尝试电压同步,以获得放电的相位信息。显现单位可及时显现放电波形、指定数据的波形及相干的统计信息。
5 外触发单位
工频电压和计较机配合发生一个外触发旌旗灯号加到采样卡上使A/D转换与外施的工频尝试电压同步。其道理如图4。

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6 摹拟尝试
该装配在尝试室中检测用模子摹拟的绝缘中气泡放电(见图5)。接纳了必然的办法使声发射旌旗灯号很快衰减,以便用φ-q-n谱图等方式阐发,到达进步脉冲分辩率的目标。

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图6是该检测仪收罗到的一个典范波形,图7为其频谱。在尝试中,外施电压为9 500 V,由局放仪上测得的放电脉冲经活络度校订以后对应的局放量为9 pC,而背景噪声被按捺在1 pC以下。若是不接纳有源滤波等抗搅扰办法,则旌旗灯号被覆没在噪声当中,底子没法测出,而噪声所对应的局放量高达100 pC。在现实操纵中,经由过程设置合适的滤波器频带和接纳数字抗搅扰办法,能够测出 从图6可见,该类模子中声发射旌旗灯号衰减得很快,延续时候<10μs,此为按照部分放电信息,阐发提取放电三维谱图指纹供给了能够。提取图6时域波形特点,则可对放电形式停止辨认。由图7可见,特点谱峰呈现在100 kHz四周,在其余3个频次规模也存在较高的谱峰,这些都可用于放电形式辨认。

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7 结 论
a·该检测装配合适于尝试室和现场检测电力电容器的部分放电。
b·该装配可捉拿到试品缺点引发的部分放电发生的声发射旌旗灯号,记实下完全的波形。并可对记实的数据停止波形特点提取、谱阐发及三维谱图指纹提取,供进一步阐发与研讨操纵。

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参考文献(略)


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