电机定子局放信号极性判别的研究

摘要

近年来，通过测量局部放电(PD)信号对高压电气设备进行在线检测的技术取得了很大的进步。局部放电在线检测系统中的放电类型的模式识别，能够及时发现绝缘内部局部缺陷及放电发展程度，防止事故发生。因此，通过分析放电脉冲特征评估电力设备的绝缘状况并正确识别出放电类型对于绝缘系统的诊断是一项重要工作。在以往的研究中，大家习惯于应用传统的φ-q-n三维谱图(即指纹法，描述局部放电的重要特征量：相角φ，放电量q和单位时间内的放电次数n)对局放模型进行识别，在研究中也得到了比较好的识别效果。但是，在识别中我们遇到了较多的实际困难。 首先，由于高压设备现场较为复杂，各种噪声对信号的干扰和湮没要求我们具有较好的消噪方法。其次，φ-q-n三维谱图包含的信息量大，要求较高的处理设备配置和软件设置，在某些特定的现场和设备中，实现较为困难。同时，对特定高压设备的局放模式，如发电机，变压器等可根据其特有的局放类型提取特征最明显的信息，可以通过一些比较简单的特征参数对其进行识别。 本文针对发电机定子特有的局放类型，槽放电，端部放电，绝缘内部放电和磨耗放电四种特定类型，构建相应的局放模型[1]；研究适用于高频率小电流信号的Rogowski线圈，调试线圈的结构和参数；将消噪效果考虑在内，选取Dmey小波提取实验模拟的电机局放信号的极性特征；通过比较不同局放类型的正负极性信号的统计特征达到识别局放类型的目的；对相应的局放类型提出可行性的后续操作建议。实验结果表明，该方法相较于传统的φ-q-n三维谱图在保留了其原有的识别能力前提下，计算更为简便，更为直观有效。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1课题提出的目的和意义

1.2局部放电检测的现状与进展

1.2.1局部放电特征提取

1.2.2局部放电信号处理

1.3本文研究目标及内容

第二章局部放电特性

2.1局部放电的产生及其放电过程

2.2局部放电的类型

2.2.1普通局放类型

2.2.2电机特有的局放类型

第三章小波理论在信号处理中的应用

3.1引言

3.2短时傅立叶变换

3.3小波变换及其基本性质

3.3.1连续小波变换

3.3.2连续小波离散化

3.4小波变换及其基本性质

3.4.1多分辨率分析

3.4.2一维Mallat算法

3.5仿真局放信号极性特征的提取

3.5.1局部放电信号的模拟

3.5.2仿真分析

第四章罗可夫斯基线圈在电机局放测量中的应用

4.1 Rogowski线圈的简单原理

4.2 Rogowski线圈的自积分电路

4.3基于电机局放信号特点的Rogowski线圈参数选择

4.3.1线圈绕线及匝数的选择

4.3.2线圈骨架的选择

4.3.3线圈屏蔽的设计

4.3.4小结

第五章局部放电模型的建立与信号分析

5.1局部放电模型实验

5.1.1实际发电机定子结构

5.1.2局放模型的建立

5.2测量电路

5.3测量数据与分析

5.3.1信号极性特征的小波包提取

5.3.2信号的小波包消噪

5.3.3信号及其极性统计特征图

5.3.4极性特征在电机状态评估中的应用

第六章结论

6.1本文所进行的工作和获得的结论

6.2后续的工作和展望

参考文献

发表论文和科研情况说明

致 谢