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

1、由于氣體絕緣組合電器(Gas Insulated Switchgear，簡(jiǎn)稱GIS)內(nèi)部產(chǎn)生局部放電(Partial Discharge，簡(jiǎn)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(yùn)行，國(guó)內(nèi)外對(duì)GIS局部放電在線監(jiān)測(cè)技術(shù)開展了大量的研究。大量研究表明，PD會(huì)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(duì)含量以及影響因素等各不相同；同時(shí)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(hào)干擾和組分信號(hào)的重疊。為此，本文在已研制的SF6氣體局部放電分解實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和已設(shè)計(jì)的針-板、自由金屬微粒缺陷的基礎(chǔ)上，對(duì)SF6氣體局部放電分解產(chǎn)物進(jìn)行氣相色譜解析，并針對(duì)SF6氣體放電分解產(chǎn)物色譜數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，采取化學(xué)計(jì)量學(xué)技術(shù)對(duì)色譜數(shù)據(jù)進(jìn)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(shí)驗(yàn)平臺(tái)上和設(shè)計(jì)的針-板與自由金屬微粒兩種缺陷下進(jìn)行SF6氣體局部放電分解試驗(yàn)，并運(yùn)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(shí)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(yùn)用小波分析技術(shù)中的Mailat算法對(duì)色譜數(shù)據(jù)進(jìn)行小波分解，采取將高頻信號(hào)置零，重構(gòu)低頻背景信號(hào)，再用原始信號(hào)扣除背景信號(hào)的方法

4、，并對(duì)背景信號(hào)進(jìn)行縱向平移以避免扣除后出現(xiàn)負(fù)數(shù)據(jù)點(diǎn)造成色譜峰失真的問題及達(dá)到色譜圖基線校正的目的；通過對(duì)含曲線背景信號(hào)的模擬色譜數(shù)據(jù)和針-板、自由金屬微粒缺陷下的真實(shí)數(shù)據(jù)的計(jì)算研究表明，該方法的應(yīng)用是有效的；并通過對(duì)不用小波函數(shù)和不同分解次數(shù)的背景扣除計(jì)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(duì)SF6、空氣峰值過高和分解組分出峰時(shí)間過于集中而產(chǎn)生重疊峰的特點(diǎn)，采

5、用按比例修正過高峰值和橫坐標(biāo)步長(zhǎng)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(yán)地確定重疊信號(hào)峰位、峰強(qiáng)和峰寬，從而分離重疊組分。由對(duì)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(shí)數(shù)據(jù)的計(jì)算研究表明，該方法對(duì)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(hào)的分離是有效的；在對(duì)不同比例下過高峰值和橫坐標(biāo)步長(zhǎng)修正計(jì)算中發(fā)現(xiàn)，修正空氣和