12kV環(huán)網(wǎng)柜是電力系統(tǒng)中十分重要的一部分,在配電網(wǎng)中起到連接和調(diào)控作用,是實(shí)現(xiàn)數(shù)字化建設(shè)中重要一環(huán)。在其制造和運(yùn)行的過(guò)程中,會(huì)因?yàn)榉N種的缺陷造成局部放電,威脅電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行,因此對(duì)環(huán)網(wǎng)柜進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)尤為必要。監(jiān)測(cè)的方法有很多,主要針對(duì)放電的過(guò)程中產(chǎn)生的現(xiàn)象,選擇某一量值進(jìn)行監(jiān)測(cè)。傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)成本較高,現(xiàn)象不易監(jiān)測(cè),本文為了全面的反應(yīng)環(huán)網(wǎng)柜的絕緣狀態(tài),結(jié)合了環(huán)網(wǎng)柜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)提出了基于聲音的絕緣在線監(jiān)測(cè)。為了模擬環(huán)網(wǎng)柜放電情況,方便實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展,本實(shí)驗(yàn)對(duì)環(huán)網(wǎng)柜中的絕緣筒,絕緣套管及絕緣瓷瓶放電狀況進(jìn)行模擬。并對(duì)比了潮濕環(huán)境下,各絕緣器件的放電情況。利用拾音器將采集到的聲音傳送至聲卡中,通過(guò)Labview上位機(jī)平臺(tái)完成對(duì)聲音信號(hào)的儲(chǔ)存和處理,采集到各絕緣子放電聲音及環(huán)境中的非放電聲音。并引入聲音的預(yù)處理,包括:雙門(mén)限法端點(diǎn)檢測(cè),自適應(yīng)濾波及帶通濾波。對(duì)比梅爾倒譜系數(shù)、線性預(yù)測(cè)倒譜系數(shù)及小波包能量分析的特征提取方法,對(duì)濾除噪聲后的聲音信號(hào)做特征提取。提出Fisher特征降維,解決數(shù)據(jù)冗余問(wèn)題。經(jīng)過(guò)特征提取使樣本帶有特征標(biāo)簽,方便模型的建立。分析主要的學(xué)習(xí)模型包括隱馬爾可夫模型,高斯混合模型,神經(jīng)... 

【文章來(lái)源】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)遼寧省

【文章頁(yè)數(shù)】：73 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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局部放電的過(guò)程

第2章環(huán)網(wǎng)柜放電分析及聲音數(shù)據(jù)采集9數(shù)器測(cè)量絕緣體的放電重復(fù)率。3）電流脈沖局部放在發(fā)生在絕緣體內(nèi)部時(shí)，隨著會(huì)出現(xiàn)脈沖電流。利用在局部放電進(jìn)行電氣監(jiān)測(cè)時(shí)，通常使用脈沖電流法。如圖2.2所示為脈沖電流法常用以下三種測(cè)試回路。a并聯(lián)回路b串聯(lián)回路c橋式回路圖2.2測(cè)試回路Fig.2.2Testcircuit圖中，xC表示被測(cè)試品，集中電容來(lái)表示；kC為耦合電容，給脈沖電流提供低通的阻抗通道，必須無(wú)局部放電，xC不是很大時(shí)，必須使kC值不小于kC。Z為低通濾波器，可以防止工頻高壓作用到被測(cè)試品上，但又阻止高壓電源中的高頻分量對(duì)模擬測(cè)試回路的干擾，也防止回路局部放電而使脈沖分流作用到電源上。2.1.2局部放電的分類(lèi)電氣設(shè)備的局部放電是指發(fā)生在局部，絕緣部分被擊穿的電氣放電現(xiàn)象。根據(jù)放電發(fā)生的位置有如下分類(lèi)：（1）氣隙放電在絕緣材料的制作過(guò)程中，常常會(huì)出現(xiàn)有氣隙、雜質(zhì)等的情況，這些因素會(huì)造成材料內(nèi)部與電極之間的放電。雜質(zhì)的類(lèi)別、形式都會(huì)產(chǎn)生不同的效應(yīng)，造成不同程度的放電。（2）表面放電沿著氣體與固體絕緣介質(zhì)分界面上發(fā)展的放電現(xiàn)象叫做沿面放電。由于絕緣介質(zhì)與電極表面接觸不到位，存在間隙，畸變了磁常同時(shí)，固體介質(zhì)的表面粗糙度，周?chē)h(huán)境的干濕度都會(huì)影響放電。比較得出，固體表面的閃絡(luò)電壓相對(duì)其它類(lèi)型的放電形式擊穿電壓較低。（3）電暈放電電暈放電是極不均勻電場(chǎng)中特有的一種自持放電形式。在電極氣隙被全部放電擊穿之前，隨著氣隙外加電壓的增大，電暈層擴(kuò)大，放電產(chǎn)生的電流也增大，但總的來(lái)

沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文10看，還只是保持著一定的絕緣狀態(tài)，沒(méi)有被全部擊穿，屬于一種局部放電現(xiàn)象。按放電的強(qiáng)度，電暈放電可分為兩種情況，分別為電子崩性質(zhì)的電暈放電和流注性質(zhì)的電暈放電。同時(shí)，電暈放電會(huì)產(chǎn)生能量的損耗，常伴隨有聲、光、熱等效應(yīng)，其產(chǎn)生的高次諧波會(huì)對(duì)其他的電氣設(shè)備造成干擾。本課題主要針對(duì)局部放電類(lèi)型中的沿面放電現(xiàn)象進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，通過(guò)聲音數(shù)據(jù)的采集得到環(huán)網(wǎng)柜的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)。2.2聲音數(shù)據(jù)的采集2.2.1環(huán)網(wǎng)柜的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用為了提高電氣設(shè)備供電的可靠性，通常會(huì)將電網(wǎng)連接成環(huán)狀，被稱(chēng)為環(huán)網(wǎng)供電。環(huán)網(wǎng)的發(fā)展使得環(huán)網(wǎng)柜應(yīng)運(yùn)而生，其主要構(gòu)成包括復(fù)合開(kāi)關(guān)和熔斷器，具有空間體積小，價(jià)格低的優(yōu)點(diǎn)。本課題以12kV環(huán)網(wǎng)柜進(jìn)行絕緣狀態(tài)分析。環(huán)網(wǎng)柜用于將兩條不同電源線路實(shí)現(xiàn)“手拉手”運(yùn)行。線路負(fù)荷的不均衡分布導(dǎo)致線路潮流變化，重新實(shí)現(xiàn)線路的功率分配。對(duì)于這樣一個(gè)相對(duì)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，需要相應(yīng)節(jié)點(diǎn)上嵌入采集裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)網(wǎng)柜絕緣狀態(tài)的監(jiān)測(cè)，有針對(duì)性地對(duì)潛在故障進(jìn)行監(jiān)測(cè)預(yù)防工作。2.2.2采集聲音的實(shí)驗(yàn)裝置本課題使用拾音器完成聲音數(shù)據(jù)的錄制，型號(hào)為WY-04無(wú)源拾音器，拾音器的外部結(jié)構(gòu)如圖2.3所示。實(shí)驗(yàn)中選擇的麥克風(fēng)可以滿足多角度采集聲音的效果，能夠保證采集到放電聲音的完整信息。圖2.3WY-04無(wú)源拾音器圖2.4SoundBlasterXAE-5聲卡Fig.2.3WY-04PassivepickupFig.2.4SoundBlasterXAE-5soundcard將采集到的聲音送入聲卡中，圖2.4所示為聲卡外形圖。使用聲卡類(lèi)型為Creative創(chuàng)新科技公司生產(chǎn)的SoundBlasterXAE-5型號(hào)內(nèi)置聲卡。該聲卡支持32位384kHz立

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