隨著我國工業(yè)化進(jìn)程的加速,特高壓電網(wǎng)得到快速發(fā)展。封閉式氣體絕緣開關(guān)裝置(Gas Insulated Switchgear,GIS)因占地面積小、檢修周期長、電磁危害小等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于高壓變電環(huán)節(jié)。由于生產(chǎn)制造、安裝運(yùn)輸及長期運(yùn)行過程中的諸多不可控因素,GIS設(shè)備的局部放電現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。因此,及時(shí)診斷GIS設(shè)備局部放電故障對(duì)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。本文主要研究內(nèi)容是對(duì)GIS設(shè)備局部放電產(chǎn)生的特高頻信號(hào)進(jìn)行故障識(shí)別。首先對(duì)GIS內(nèi)特高頻信號(hào)的產(chǎn)生機(jī)理進(jìn)行描述,分析了特高頻信號(hào)的傳播特性,概括了發(fā)生局部放電時(shí)的常見故障類型。根據(jù)局部放電時(shí)的特高頻信號(hào)特性設(shè)計(jì)了局部放電檢測(cè)裝置,裝置由特高頻傳感器、數(shù)據(jù)采集裝置和集中單元構(gòu)成。特高頻信號(hào)被檢測(cè)裝置采集變換后傳輸至計(jì)算機(jī),在計(jì)算機(jī)內(nèi)對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析。以統(tǒng)計(jì)特征,時(shí)域特征和頻域特征為基礎(chǔ),提取22組特征參數(shù)。采用主成分分析法,計(jì)算特征參數(shù)的協(xié)方差矩陣并求解其特征值,由累計(jì)貢獻(xiàn)率確定主成分階數(shù),可得降維數(shù)據(jù)。將降維數(shù)據(jù)作為輸入樣本,運(yùn)用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行故障識(shí)別,逐一確定網(wǎng)絡(luò)最優(yōu)結(jié)構(gòu),但BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)性能易受權(quán)值和閾值影響,故采用遺... 

【文章來源】：南昌大學(xué)江西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２故障種類分布統(tǒng)計(jì)??

?第２章特高頻檢測(cè)原理及絕緣缺陷???第２章特高頻檢測(cè)原理及絕緣缺陷??第一章介紹了?ＧＩＳ相關(guān)概念及行業(yè)研究現(xiàn)狀，并提出了本文的研究內(nèi)容及??所采取的研宄方法。本章介紹了?ＧＩＳ局部放電的檢測(cè)原理，引出特高頻檢測(cè)法，??并詳細(xì)介紹ＧＩＳ設(shè)備的故障類型，并通過圖譜方式進(jìn)行直觀展示。??２．１?Ｇ?ＩＳ局部放電檢測(cè)原理??ＧＩＳ的良好絕緣性能得益于其內(nèi)部充滿了高壓的ＳＦ６氣體。當(dāng)ＧＩＳ發(fā)生局??部放電時(shí)，會(huì)產(chǎn)生特高頻電磁波，特高頻電磁波是８？６氣體在局部放電時(shí)發(fā)生??化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的。該電磁波通過ＧＩＳ成為波導(dǎo)傳播，如圖２．１所示。??高壓導(dǎo)體?－ｆ??Ｕ：］＝＝＝＝＝ｆｔ）??金屬外殼Ｙ?＼?ＣＨＳ腔體?＞?、、《?／??圖２．１特高頻信號(hào)傳播圖??２．１．１氣體放電原理??ＧＩＳ處于正常運(yùn)行狀態(tài)下時(shí)，ＧＩＳ內(nèi)部和外部電極處的電場(chǎng)畸變程度是幾??乎一致的，可近似為圓柱同軸金屬導(dǎo)體。所以其電場(chǎng)環(huán)境為稍不均勻電常??當(dāng)ＧＩＳ分布絕緣缺陷時(shí)，內(nèi)部電場(chǎng)環(huán)境由稍不均勻分布轉(zhuǎn)變?yōu)闃O不均勻分??布，此時(shí)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)分布方差極大。且ＧＩＳ內(nèi)ＳＦ６易受電場(chǎng)分布的影響，電場(chǎng)??不均勻程度的增加導(dǎo)致ＳＦ６的穩(wěn)定性下降，即使外加電壓遠(yuǎn)小于擊穿電壓，也??不可避免會(huì)造成局部放電現(xiàn)象。由湯遜理論可知，當(dāng)電場(chǎng)某處畸變產(chǎn)生高強(qiáng)度??７??

?第２章特高頻檢測(cè)原理及絕緣缺陷???時(shí)，可在絕緣缺陷處引發(fā)電子崩現(xiàn)象。由于電子崩內(nèi)的正離子和電子相結(jié)合放??電，電場(chǎng)環(huán)境進(jìn)一步改變，最后伴隨電壓的升高進(jìn)入流注階段，爆發(fā)電暈。??金屬尖端與接地外殼可視為棒一板間隙放電模型，正棒一負(fù)板模型和負(fù)棒??一正板模型分別對(duì)應(yīng)正、負(fù)半周期的金屬尖端放電。從圖２．２中可觀察棒一板??在不同極性下的間隙非自持放電特點(diǎn)。??°?ｒ??ｒ??（ａ）正棒－負(fù)極間隙非自持放電?（ｂ）負(fù)棒－正極間隙非自持放電??圖２．２棒－板間隙非自持放電??圖中虛線表示外加電場(chǎng)強(qiáng)度，實(shí)線表示放電后的空間電場(chǎng)分布。當(dāng)正半周??期金屬尖端放電時(shí)，釋放正電荷，削弱原場(chǎng)強(qiáng)，即尖端附近電場(chǎng)強(qiáng)度降低；而??負(fù)半周時(shí)，釋放負(fù)電荷，加強(qiáng)其附近電場(chǎng)強(qiáng)度。可知，金屬尖端具有明顯的電??極性效應(yīng)且局部放電多發(fā)生在負(fù)半周期。??氣體壓強(qiáng)；７和間隙距離Ｊ是局部放電的主要影響因素，公式如下：??ｐ－ｄ＞＼Ｍ?Ｐａ－ｍｍ?（２．ｉ）??ＧＩＳ腔體內(nèi)部氣體壓強(qiáng)ｐ為０．４－０．６ＭＰａ，間隙距離ｄ的范圍應(yīng)大于??１．６７－２．５＿。顯然，受ＧＩＳ腔體尺寸影響其內(nèi)部氣體放電會(huì)經(jīng)過先導(dǎo)放電。先??導(dǎo)放電階段伴隨流注通道的生產(chǎn)，在流注通道中從通道底部涌出大量電子并產(chǎn)??生熱效應(yīng)，形成莖狀發(fā)亮的先導(dǎo)通道。先導(dǎo)通道具有更多的電荷量，故流注通??道受先導(dǎo)通道的影響會(huì)加強(qiáng)流注的延伸，并轉(zhuǎn)化為先導(dǎo)通道，一直延續(xù)至異側(cè)??電極，發(fā)生主放電。??８??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：2912580