1. 研究目的与意义(文献综述)
局部放电即绝缘体中有局部区域放电,而不是贯穿于施加电压的导体之间的现象。局部放电可能会发生在绝缘体的内部,也可能发生于绝缘体的表面,前者称为内部局部放电,后者称为表面局部放电。产生局部放电主要是由于电解质不均匀时,绝缘体各区域承受的电场强度也不均匀,某些区域场强达到击穿场强发生放电,而其他区域仍保持绝缘的特性。电气设备的绝缘结构较为复杂,使用的材料也多种多样,整个绝缘系统的电场分布也不均匀。由于设计或者制造工艺的不尽完善使得绝缘系统中含有气隙,或是长期运行过程中绝缘受潮,水分在场强作用下发生分解产生气泡。由于空气的介电常数比绝缘材料的小,即使绝缘材料在不高的电场作用下,气泡部位场强也很高,当场强达到一定值后就会导致局部放电。
局部放电会侵蚀绝缘结构,造成绝缘的损坏。它对绝缘破坏机理可以分为以下几个方面:①电子、离子带电粒子冲击绝缘,破坏分子结构,如纤维碎裂,从而使绝缘受到损伤;②局部放电产生的各种气体(如o3、no、no2)会侵蚀绝缘,这些气体遇到水分则会产生硝酸,对绝缘的侵蚀更加剧烈;③由于各种带电离子的撞击,使该绝缘出现局部温度升高的现象,从而引起绝缘过热,严重时甚至会出现碳化;④局部放电产生时,绝缘结构上面的油会因电解及电极的肖特基辐射效应而分解,加上油中原本存在杂质,因此易使纸层处凝聚生成油泥,这些油泥将使绝缘的散热能力大大降低,可能导致热击穿。而局部放电的持续发展会使绝缘的损伤逐步扩大,最终使绝缘的寿命缩短、短时绝缘强度降低,甚至使整个绝缘击穿。
局部放电的危害不可忽视,因此对电力设备的在线监测一直都是具有重大意义和应用前景的课题。这对于提高电力系统的安全性和可运行性有着很大的作用。国外对局放检测的研究开始于上世纪六十年代,但是直到七八十年代,随着计算机、光纤传感等高新技术的发展,在线检测才算真正得到快速发展。国内也早在上世纪就认识到在线检测技术的重要性,提出过很多在线实验的方法,但是由于当时技术薄弱,操作复杂,检测结果十分不理想,分散性大,因此没有得到大范围推广。到了八十年代,随着引进高新技术,我国的在线检测技术得到了飞速发展。但是至今为止,无论是国内还是国外,都由于该项实验的难度较大而未得到较成熟的方案,仍处于研发阶段。目前国际上检测局部放电信号的方法大致可分为以下几种:
2. 研究的基本内容与方案
2.1方案选择及对比
(1)总体方案
3. 研究计划与安排
第 1-3 周:搜集并认真阅读相关学术论文,对局部放电产生原理进行分析,了解国内外相关检测方法;提交开题报告和相关的外文翻译资料;
第 4-6 周:确定局部放电信号检测总体方案,设计各级电路,完成器件选择;
第 7-8 周:绘制系统电路原理图并完成pcb设计;
4. 参考文献(12篇以上)
[1]李军浩,韩旭涛,刘泽辉等.电气设备局部放电检测技术述评[j].高电压技术,2015,41(8):2583-2601.
[2]肖天为,张强,黄炎光等.特高频方法用于套管局部放电检测的可行性研究[j].电网技术,2015,39(6):1719-1724.
[3]王伟,李成榕,丁燕生等.局部放电uhf信号检波及其仿真[j].高电压技术,2004,30(2):32-34.
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