SF-,6-局部放電分解產(chǎn)物色譜峰背景扣除與重疊信號分離研究.pdf

1、由于氣體絕緣組合電器(Gas Insulated Switchgear，簡稱GIS)內(nèi)部產(chǎn)生局部放電(Partial Discharge，簡稱PD)是引發(fā)事故的重要因素之一，因此，為了保證GIS的安全可靠運行，國內(nèi)外對GIS局部放電在線監(jiān)測技術(shù)開展了大量的研究。大量研究表明，PD會引起SF6氣體發(fā)生分解，并且不同的絕緣缺陷可能導(dǎo)致SF6氣體的分解過程、分解速率、分解產(chǎn)物相對含量以及影響因素等各不相同；同時在SF6分解氣體組分分析研究中發(fā)

2、現(xiàn)，基于氣相色譜、紅外光譜等方法所得分解氣體組分分析結(jié)果中不可避免存在背景信號干擾和組分信號的重疊。為此，本文在已研制的SF6氣體局部放電分解實驗平臺和已設(shè)計的針-板、自由金屬微粒缺陷的基礎(chǔ)上，對SF6氣體局部放電分解產(chǎn)物進行氣相色譜解析，并針對SF6氣體放電分解產(chǎn)物色譜數(shù)據(jù)的特點，采取化學(xué)計量學(xué)技術(shù)對色譜數(shù)據(jù)進行背景扣除和重疊組分分離的優(yōu)化處理以及初步的分解組分定量分析。取得主要成果有：
　　 在已研制的SF6氣體局部放電分解

3、實驗平臺上和設(shè)計的針-板與自由金屬微粒兩種缺陷下進行SF6氣體局部放電分解試驗，并運用氣相色譜技術(shù)解析了兩種缺陷下的分解氣體組分；通過氣相色譜分析獲取了兩種缺陷不同時間段下分解氣體組分類型、含量上的區(qū)別，并提出了把SOF2與CF4的含量作為兩種缺陷的判別依據(jù)之一。
　　 在初步獲取的氣相色譜數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，運用小波分析技術(shù)中的Mailat算法對色譜數(shù)據(jù)進行小波分解，采取將高頻信號置零，重構(gòu)低頻背景信號，再用原始信號扣除背景信號的方法

4、，并對背景信號進行縱向平移以避免扣除后出現(xiàn)負數(shù)據(jù)點造成色譜峰失真的問題及達到色譜圖基線校正的目的；通過對含曲線背景信號的模擬色譜數(shù)據(jù)和針-板、自由金屬微粒缺陷下的真實數(shù)據(jù)的計算研究表明，該方法的應(yīng)用是有效的；并通過對不用小波函數(shù)和不同分解次數(shù)的背景扣除計算，確定了SF6氣體放電分解組分色譜背景扣除所選用的最佳小波函數(shù)為Db5小波和最佳分解次數(shù)為8次。
　　 針對SF6、空氣峰值過高和分解組分出峰時間過于集中而產(chǎn)生重疊峰的特點，采

5、用按比例修正過高峰值和橫坐標步長的辦法，在曲線擬合算法中引入BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)調(diào)整公式迭代求解擬合誤差E，及利用K(t)=e-k(1-n/T)函數(shù)特性，由寬逐嚴地確定重疊信號峰位、峰強和峰寬，從而分離重疊組分。由對含近完全和部分重疊兩種重疊情況的模擬數(shù)據(jù)和針-板、自由金屬微粒兩種缺陷下真實數(shù)據(jù)的計算研究表明，該方法對于SF6氣體放電分解產(chǎn)物氣相色譜分析數(shù)據(jù)重疊信號的分離是有效的；在對不同比例下過高峰值和橫坐標步長修正計算中發(fā)現(xiàn)，修正空氣和