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组合电器设备局部放电特高频检测与故障诊断电子、电工唐炬,张晓星,曾福

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北京丰台

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作者唐炬,张晓星,曾福

出版社科学出版社

ISBN9787030475480

出版时间2016-06

版次1

装帧平装

开本16

页数456页

字数573千字

定价185元

货号xhwx_1202320300

上书时间2024-11-29

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前言

章绪论1

1.1气体绝缘组合电器结构及应用1

1.1.1气体绝缘组合电器体结构1

1.1.2气体绝缘组合电器应用与发展4

1.2局部放电危害、产生及放电过程6

1.2.1局部放电对组合电器绝缘的危害6

1.2.2局部放电产生与发展过程7

1.3局部放电检测方法与评价9

1.3.1非电检测法9

1.3.2电检测法11

1.4特高频局部放电检测特点12

参文献15

第2章组合电器内特高频电磁波传播特16

2.1特高频电磁波传播基本16

2.2组合电器内特高频电磁波的传播特17

2.2.1横电磁波的传播特17

2.2.2横电波和横磁波的传播特18

2.2.3传播截止现象分析与截止波长确定19

2.3特高频局部放电电磁波泄漏20

2.4陡脉冲电流激发特高频局部放电信号22

2.4.1并矢格林函数法用于局部放电瞬变电场的计算22

2.4.2特高频局部放电瞬变电场的简便计算24

2.5电磁场组合电器内特高频局部放电信号26

2.5.1局部放电脉冲电流源模拟26

2.5.2电磁场局部放电信号源26

参文献33

第3章组合电器特高频局部放电信号特征分析35

3.1组合电器缺陷物理模型和采集系统35

3.1.1组合电器试验装置35

3.1.2组合电器绝缘缺陷物理模型40

3.1.3特高频传感器42

3.2特高频局部放电试验步骤42

3.3典型绝缘缺陷局部放电试验及特征分析44

3.3.1金属突出物缺陷44

3.3.2自由金属微粒缺陷46

3.3.3绝缘子表面金属污染物缺陷47

3.3.4气隙缺陷49

3.3.5四种缺陷放电特征的区别50

参文献50

第4章特高频传感器52

4.1特高频传感器的基本参数52

4.1.1方向特52

4.1.2天线效率54

4.1.3增益54

4.1.4驻波比54

4.1.5输入阻抗55

4.1.6极化方式55

4.1.7频率带宽56

4.2特高频传感器的分类57

4.2.1内置传感器检测局部放电57

4.2.2外置传感器检测局部放电58

4.3内置传感器59

4.3.1内置传感器天线模型分析59

4.3.2内置传感器设计与安装60

4.3.3圆板传感器62

4.3.4圆环传感器63

4.3.5内置传感器检测组合电器局部放电实测64

4.4外置传感器67

4.4.1振子传感器67

4.4.2屏蔽谐振环传感器78

4.4.3微带传感器86

4.4.4螺旋传感器92

4.4.5tem喇叭传感器102

4.4.6分形传感器109

4.4.7微带单极子传感器115

参文献121

第5章特高频局部放电信号数学模型125

5.1传统局部放电信号数学模型126

5.2特高频局部放电信号数学模型126

5.2.1数学建模方法126

5.2.2数学模型构建129

5.2.3数学模型检验与分析132

5.3时频域等效源信号测试法139

5.3.1特高频局部放电等效源信号测试140

5.3.2典型绝缘缺陷局部放电试验结果分析143

5.4源电流信号数学模型150

5.4.1源电流信号数学模型构建150

5.4.2源电流信号数学模型检验与分析155

参文献160

第6章电磁干扰与去噪效果评价162

6.1局部放电监测中常见电磁干扰162

6.1.1白噪声干扰162

6.1.2周期窄带干扰163

6.1.3脉冲型干扰165

6.2常用噪声抑制方法165

6.2.1白噪声干扰抑制165

6.2.2窄带干扰抑制167

6.2.3脉冲型干扰抑制169

6.3去噪效果评价参数170

6.3.1snr、ncc及nrr定义170

6.3.2vtp的定义171

6.3.3vtp参数验证与评价方法172

参文献176

第7章小波变换抑制强电磁干扰179

7.1小波变换技术179

7.1.1小波构造179

7.1.2小波包构造183

7.2阈值算法186

7.2.1阈值分类及阈值选择规则187

7.2.2噪声信号的小波分解特及降噪步骤188

7.2.3小波包降噪浮动阈值法190

7.3小波（包）变换抑制干扰191

7.3.1抑制白噪声干扰191

7.3.2抑制窄带干扰192

7.4小波（包）变换抑制白噪干扰技术194

7.4.1小波变换抑制白噪干扰194

7.4.2小波包变换抑制白噪干扰197

7.5小波（包）变换抑制周期窄带干扰技术199

7.5.1基于小波功率谱特的窄带干扰抑制199

7.5.2小波包变换抑制周期窄带干扰206

7.6实测局部放电信号干扰抑制208

7.6.1实测局部放电白噪干扰抑制208

7.6.2实测局部放电窄带干扰抑制209

参文献211

第8章复小波变换抑制白噪声干扰212

8.1复小波变换理论基础212

8.1.1复小波变换特点212

8.1.2正交复小波构造213

8.2复母小波选择219

8.2.1局部放电信号源数学模型219

8.2.2复母小波选择220

8.2.3复小波变换抑制白噪声222

8.3复小波变换的复合信息224

8.3.1复合信息构造方法224

8.3.2复合信息抑制白噪声225

8.4用于复小波变换的复阈值算法231

8.4.1构造复阈值的方法232

8.4.2抑制白噪声的研究233

8.5实测局部放电信号的白噪声抑制238

8.5.1局部放电信号的实小波去噪240

8.5.2局部放电信号的复小波去噪242

参文献244

第9章谐波复小波抑制周期窄带干扰246

9.1谐波小波变换247

9.1.1谐波小波概念247

9.1.2谐波小波变换249

9.2谐波小波包变换252

9.2.1广义谐波小波252

9.2.2谐波小波包变换254

9.3谐波小波包与实小波包去噪对比255

9.4局部放电信号去噪效果及评价258

9.4.1优谐波小波包变换算法258

9.4.2子带熵比值阈值259

9.4.3去噪效果及评价259

9.5实测特高频局部放电信号去噪262

参文献265

0章特高频局部放电模式识别266

10.1局部放电模式266

10.1.1脉冲序列相位分布分析模式267

10.1.2局部放电相位分布模式267

10.1.3δu模式268

10.1.4局部放电时间分布模式268

10.2局部放电特征参数提取270

10.2.1统计特征参数270

10.2.2威布尔参数272

10.2.3图像矩特征参数273

10.2.4分形特征参数274

10.2.5波形特征参数277

10.2.6小波特征参数277

10.3局部放电模式识别分类器279

10.3.1基于距离的模式分类器279

10.3.2线及非线分类器281

10.3.3人工神经网络分类器291

10.3.4支持向量分类器303

参文献315

1章基于ds证据理论的故障诊断319

11.1ds证据理论的基本320

11.1.1基本概念320

11.1.2结合多源信息的demter准则322

11.1.3基本概率赋值的获取323

11.1.4ds证据理论的优缺点325

11.1.5ds证据理论的应用325

11.2用ds证据理论辨识局部放电模式326

11.2.1trpd和prpd信号的模式识别326

11.2.2基于特高频与iec60270检测信息相关的模式识别329

11.3基于ds证据理论的多信息融合故障诊断332

11.4局部放电诊断实例分析334

11.4.1缺陷测试334

11.4.2样本测试337

参文献337

2章特高频局部放电源定位340

12.1特高频局部放电源定位测量系统340

12.1.1检测装置结构图340

12.1.2局部放电源定位341

12.2组合电器特高频局部放电源定位常用方法342

12.2.1信号幅值比较法342

12.2.2信号先后比较法343

12.2.3时间差计算法343

12.2.4特高频时间差法定位存在的问题344

12.3提取时间差的各种常用算法345

12.3.1互相关函数法345

12.3.2累积能量曲线法346

12.3.3功率曲线法347

12.3.4广义相位谱法348

12.3.5参量模型法349

12.4基于多样本能量相关搜索提取时间差改进算法350

12.4.1多样本“相关g移位g叠加”350

12.4.2能量相关搜索时间差351

12.4.3试验数据分析353

12.5用逐次逼近理论定位局部放电源355

12.5.1局部放电源定位的数学模型356

12.5.2逐次逼近定位357

12.5.3基于多样本的逐次逼近定位算法步骤359

12.5.4实测局部放电信号定位试验分析361

参文献365

3章特高频局部放电定量检测368

13.1低频脉冲电流定量法368

13.1.1脉冲电流定量法368

13.1.2低频脉冲电流法的基本测量回路369

13.1.3检测阻抗370

13.1.4放电量校准370

13.2特高频局部放电定量检测371

13.2.1特高频局部放电量标定方法371

13.2.2特高频局部放电信号参量与放电量的关系375

13.2.3不同气压下特高频局部放电信号与放电量的关系389

13.3特高频局部放电量现场标定技术394

参文献396

4章组合电器设备特高频局部放电监测系统397

14.1信号滤波器397

14.1.1滤波器分类397

14.1.2理想滤波器与实际滤波器401

14.1.3几种典型滤波器403

14.1.4常用有源滤波器设计举例405

14.1.5集成有源滤波器410

14.1.6特高频放大滤波器411

14.2多路开关技术416

14.2.1pin二极管结构416

14.2.2谐振式开关的组成和工作特417

14.2.3微波多路开关电路结构418

14.3特高频局部放电信号采集419

14.3.1高速数据采集系统419

14.3.2包络检波技术425

14.3.3电扫描式监测426

参文献430

5章现场应用实例分析431

15.1某220kv变电站隔离开关气室螺栓脱落导致局部放电431

15.1.1概况431

15.1.2事件发生经过431

15.1.3现场检查结果与分析432

15.1.4诊断结论与建议433

15.2某500kv变电站隔离/接地开关气室a相局部放电异常433

15.2.2事件发生经过434

15.2.3现场检查结果与分析434

15.2.4诊断结论与建议436

15.3某500kv开关站hgis局部放电异常分析436

15.3.1概况436

15.3.2事件发生经过437

15.3.3现场检査结果及分析437

15.3.4诊断结论与建议439

15.4某220kv变电站gis设备局部放电异常分析439

15.4.1概况439

15.4.2事件发生经过439

15.4.3现场检查结果与分析440

15.4.4诊断结论与建议442

参文献442

索引443

内容简介：

本书能反映设备内绝缘故障特征与程度的特高频局部放电信号传播、传感、噪声去除、特征提取、故障识别、定位和放电量标定等关键科学技术难题进行深入分析与探讨。章综述gi设备pd监测方法和意义，第2章分析gi设备uhf电磁波传播特，第3章分析gi设备内绝缘缺陷的uhfpd信号波形特征，第4章介绍用于检测gi设备uhfpd的各种内外置传感器，第5章建立uhfpd信号数学模型，第6章分析gi设备监测现场的噪声特点及去噪效果评价体系，第7章采用小波去除噪声，第8章利用复小波变换抑制白噪声干扰，第9章利用谐波复小波抑制周期窄带干扰，0章介绍pd模式识别方法，1章介绍pd信息融合技术，2章介绍gi设备pd定位技术，3章探讨pd放电量标定及方法，4章介绍gi设备uhfpd监测装置，5章结合现场应用进行实例分析。本书是作者对gi设备pd信号传感、提取、定位和标定等关键科学与技术难题进行多年系统研究的工作结，为建立gi设备绝缘故障专家诊断系统提供理论和技术方面的指导，适合作为从事电器设备研究、gi设备制造、运行人员以及髙等院校和高年级本科生的参书。