開關(guān)柜結(jié)構(gòu)對(duì)局部放電電磁波傳播特性及時(shí)延算法的影響分析.pdf

1、高壓開關(guān)柜作為輸變電系統(tǒng)中的重要基礎(chǔ)設(shè)備，承擔(dān)著開斷和關(guān)合電力線路、線路故障保護(hù)、監(jiān)測(cè)運(yùn)行電量數(shù)據(jù)等重要作用，直接關(guān)系著供電質(zhì)量和供電可靠性。局部放電作為一個(gè)潛在的威脅直接影響著開關(guān)柜乃至整個(gè)電力系統(tǒng)的安全，局部放電信號(hào)中包含了豐富的絕緣狀態(tài)信息，超高頻法通過檢測(cè)局放信息，能夠判斷絕緣故障是否發(fā)生及定位故障發(fā)生的部位，對(duì)于保證開關(guān)柜的正常運(yùn)行，減少維修次數(shù)，提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性和自動(dòng)化程度都卓有成效。開關(guān)柜內(nèi)部結(jié)構(gòu)對(duì)局部放電輻射產(chǎn)生

2、的電磁波具有折反射、散射、以及衍射等作用，導(dǎo)致接收到的PD信號(hào)失真，電磁波傳播過程造成的信號(hào)失真使得根據(jù)檢測(cè)到的PD信號(hào)對(duì)故障定位產(chǎn)生困難，所以欲對(duì)開關(guān)柜中的局放源實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位以及傳感器進(jìn)行合理化布局，就必須深入了解開關(guān)柜結(jié)構(gòu)對(duì)電磁波的傳播特性和時(shí)延算法的影響作用，最終為開關(guān)柜超高頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的開發(fā)研究奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本文展開對(duì)開關(guān)柜結(jié)構(gòu)對(duì)超高頻電磁波傳播特性和局部放電定位基礎(chǔ)一環(huán)——時(shí)延算法的影響分析研究，主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：

3、>　　首先，為了實(shí)現(xiàn)開關(guān)柜局部放電超高頻傳感器的合理布局，采用時(shí)域有限差分法仿真分析了開關(guān)柜內(nèi)部結(jié)構(gòu)對(duì)局部放電超高頻信號(hào)傳播特性的影響。通過XFDTD建立開關(guān)柜簡(jiǎn)化模型，對(duì)影響因素逐步進(jìn)行仿真研究，結(jié)果分析表明：開關(guān)柜柜壁會(huì)顯著加強(qiáng)隨距離逐漸衰減的超高頻信號(hào)幅值，不受柜壁厚度的影響；超高頻信號(hào)可以穿過隔室縫隙傳播，在脈沖源脈寬一定的情況下，存在臨界縫隙長(zhǎng)度；絕緣支柱會(huì)對(duì)超高頻信號(hào)產(chǎn)生一定的衰減作用。通過試驗(yàn)平臺(tái)對(duì)部分仿真結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證，

4、結(jié)果一致。
　　其次，將雙譜法應(yīng)用于開關(guān)柜局部放電時(shí)延估計(jì)，在此基礎(chǔ)上，提出了小波改進(jìn)雙譜時(shí)延估計(jì)算法，此算法在低信噪比時(shí)雙譜法誤差增大情況下仍能有效估計(jì)時(shí)延。通過MATLAB和試驗(yàn)研究，結(jié)果表明當(dāng)局部放電信號(hào)含噪時(shí)小波改進(jìn)雙譜估計(jì)法比雙譜估計(jì)法更能準(zhǔn)確地計(jì)算出兩個(gè)局部放電信號(hào)之間的時(shí)延。
　　最后，為了對(duì)比研究典型時(shí)延估計(jì)算法在開關(guān)柜局部放電超高頻定位應(yīng)用中的優(yōu)劣，通過XFDTD對(duì)兩種開關(guān)柜模型進(jìn)行仿真研究，得到兩路局部放