高頻與脈沖電應力下局部放電檢測方法的研究.pdf

1、隨著電力電子技術和器件在高壓領域的發(fā)展與進步，高頻高壓智能設備如換流閥陽極飽和電抗器、高頻電力電子變壓器等得到廣泛應用。但由于設備長期受到強高頻與脈沖電應力作用，其復雜苛刻工況，目前已設計或投入運行設備絕緣過早失效已成為普遍且突出的問題。局部放電檢測是考察與評估絕緣狀態(tài)有效的手段之一，但面臨高脈沖重復率、陡上升/下降沿電壓波形，常規(guī)局放檢測方法已經失效，因此，迫切需求一種適用于高頻與脈沖電應力下局部放電檢測方法，并以此來研究局部放電行為

2、與影響因素，為高頻高壓智能設備絕緣設計與狀態(tài)評估奠定測試方法的基礎。
　　文中通過高頻電流傳感器、耦合電容器、示波器等搭建高頻局部放電試驗平臺，給出了一套系統(tǒng)的適用于高頻與脈沖電應力下的局部放電檢系統(tǒng)，具體包括:利用高頻電流傳感器測量局部放電脈沖電流信號，通過并聯(lián)耦合電容器的差分處理提高測量結果信噪比，然后經基于經驗模態(tài)分解(EMD)的小波閾值去噪方法對信號進行閾值降噪、分解重構、極性判別提取有效局部放電量、放電次數、相位等特征量

3、。
　　局部放電量是局放檢測中最重要的參量之一，文中基于卷積模型與方波響應實驗獲取傳感器頻率響應特性，利用基于增量的Wiener反卷積模型對測量結果進行波形還原，解決了傳感器高頻響應失真與局部放電量校正問題，并以此得到了單一局部放電脈沖電流信號的放電量。
　　此外，基于上述硬件構架與軟件設計思路，文中基于Labview開發(fā)了一套局部放電檢測系統(tǒng)，對局放數據進行實時采集與處理，從而便于批量便捷分析與提取局部放電特征量。

4、　　為模擬換流閥陽極飽和電抗器與高頻電力電子變壓器的實際運行工況，文中設計了典型電極與類飽和電抗器電極，依據實驗數據與理論分析工作，探究了高頻與脈沖電應力下局部放電行為及其頻率、電壓幅值等對其影響程度，并通過空間電荷的駐留積累效應對實驗現(xiàn)象與絕緣過早破壞現(xiàn)象進行討論分析，指出高電壓上升率與快速翻轉是造成絕緣破壞的首要因素。為驗證其上述實驗中頻率對局部放電與材料絕緣破壞影響的相關性，文中使用SEM電鏡掃面方法觀測其聚酰亞胺絕緣表面擊穿點位