GIS局部放電微帶貼片天線與基于分形理論的模式識別研究.pdf

1、全封閉組合電器（Gas Insulated Switchgears，簡稱GIS）與傳統(tǒng)的電器設(shè)備相比具有突出優(yōu)點，它的問世是電力領(lǐng)域的一次革命。運行經(jīng)驗表明，盡管GIS的運行可靠性非常高，但其內(nèi)部不可避免的缺陷仍可能引起事故。GIS最通常的故障特征是在絕緣完全擊穿前發(fā)生局部放電，通過對GIS局部放電的在線監(jiān)測，可以及時發(fā)現(xiàn)GIS內(nèi)存在的缺陷，避免重大事故的發(fā)生。因此，開展GIS局部放電檢測及其模式識別的研究，對于保證GIS的安全可靠運行

2、、掌握GIS的絕緣狀況和缺陷類型特征以及指導(dǎo)GIS的檢修工作有著十分重要的意義。 本文通過對GIS局部放電激發(fā)的電磁波的實驗研究，分析了該電磁波的激勵、傳輸、衰減與泄漏特性，表明超高頻段的局部放電信號能夠在GIS中傳播，而且會發(fā)生反射和折射，但在傳播過程中會出現(xiàn)一定程度的衰減。正是因為這種電磁波的反射和折射，有利于外部天線接收。因此，根據(jù)現(xiàn)場實用的特點和要求，本文設(shè)計了超高頻外置天線—矩形微帶貼片天線，該天線與其它2種外置天線相

3、比，具有安裝固定且方便，耦合GIS局部放電信號強烈，且易于和后續(xù)電路集成等優(yōu)點。實測參數(shù)表明：該天線性能優(yōu)良，能滿足超高頻信號的檢測。同時在實驗室對不同模擬缺陷下的局部放電信號進行了大量的采集，并和內(nèi)置傳感器采集到的局部放電信號進行了比較。通過研究表明微帶貼片天線有較高的靈敏度，能滿足工程上的應(yīng)用要求，為今后在實際工程中的應(yīng)用打下堅實的基礎(chǔ)。 在總結(jié)目前各種模式識別方法的基礎(chǔ)上，提出基于分形理論與小波相結(jié)合的模式識別。在對已構(gòu)造

4、出的3種實驗?zāi)M缺陷，利用內(nèi)外傳感器進行大量的實驗數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)上，首先基于分形理論對局部放電信號的特征量—分維數(shù)進行了理論上的探討。通過分析小波與分形理論內(nèi)在緊密的聯(lián)系，并結(jié)合小波構(gòu)造的思想和方法，構(gòu)造出小波對局部放電信號進行了時—頻域的分解，使得各模擬缺陷下的局部放電信號分維數(shù)特征存在一定差別，以頻率為橫坐標(biāo)，分維數(shù)倒數(shù)為縱坐標(biāo)，作出了各缺陷下放電的圖形，發(fā)現(xiàn)各缺陷產(chǎn)生的局部放電的特征峰區(qū)別顯著。表明小波理論和分形理論互補應(yīng)用于局部