基于紫外脉冲法的绝缘子放电检测的研究

论文摘要

依据气体放电理论和绝缘子沿面放电的特点以及电晕放电的光谱特性分析,提出了采用紫外脉冲法用于绝缘子放电的检测,研制了基于日盲型光电倍增管的绝缘子放电紫外脉冲检测系统,此套检测系统灵敏度高且具有较强的检测能力,能够检测到绝缘子放电产生的微弱紫外光信号,能够切实的定量的反映放电的强弱,是一种有效的探测放电的新方法。使用此套检测系统对污秽绝缘子的放电进行了检测研究,利用检测到的污秽绝缘子的紫外脉冲参量,使用基于最小二乘支持向量机的预测模型对绝缘子表面等值盐密进行了预测,取得了较好的效果,该方法为ESDD的在线监测提供了一种准确而有效的途径,具有一定的实际应用价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 选题背景及其意义
• 1.2 国内外绝缘子检测技术的研究现状
• 1.2.1 电量检测法
• 1.2.2 非电量检测法
• 1.2.3 绝缘子污秽的预测
• 1.3 本论文的主要工作
• 第二章 绝缘子表面放电理论与紫外光脉冲检测原理
• 2.1 绝缘子表面气体放电理论与特性
• 2.1.1 汤生电子崩理论
• 2.1.2 流注理论
• 2.1.3 绝缘子沿面放电分析
• 2.2 紫外脉冲法检测绝缘子放电的原理
• 2.2.1 绝缘子表面放电的光谱特性
• 2.2.2 紫外光检测器件–光电倍增管
• 2.2.2.1 光电倍增管的工作原理
• 2.2.2.2 光电倍增管的类型
• 2.2.2.3 光电倍增管的基本特性
• 2.3 本章小结
• 第三章 绝缘子紫外脉冲检测系统的设计
• 3.1 系统构成
• 3.2 光-电转换模块
• 3.2.1 R2078 日盲型光电倍增管
• 3.2.2 高压模块和驱动电源
• 3.2.3 分压电路
• 3.2.3.1 电阻链的设计
• 3.2.3.2 末极并联电容
• 3.3 滤光系统
• 3.4 放电定位模块
• 3.4.1 紫外辐射的空间分布规律-琅伯余弦定律
• 3.4.2 定位装置的实现
• 3.5 前置信号调理模块
• 3.5.1 I/U 转换
• 3.5.2 脉冲信号的放大
• 3.6 系统抗干扰和降噪措施
• 3.7 系统软件的设计
• 3.7.1 虚拟仪器简介
• 3.7.2 采集模块的设计
• 3.7.3 数据分析及显示
• 3.8 紫外脉冲检测系统的测试
• 3.8.1 距离对紫外脉冲输出的影响
• 3.8.2 驱动电压对紫外脉冲输出的影响
• 3.8.3 放电位置空间分辨率
• 3.8.4 紫外光脉冲和电晕脉冲电流的相关性
• 3.8.5 不同间隙下工频电压与紫外光脉冲个数的关系
• 3.8.6 不同间隙下工频电压与紫外光脉冲最大幅值的关系
• 3.8.7 结论
• 3.9 本章小结
• 第四章 基于紫外脉冲的污秽绝缘子放电特性的研究
• 4.1 复合绝缘子沿面放电紫外脉冲特性
• 4.1.1 试验方法
• 4.1.2 干燥条件下的沿面放电
• 4.1.3 湿润条件下沿面放电
• 4.2 瓷绝缘子沿面放电紫外光脉冲特性
• 4.2.1 试品及涂污方式
• 4.2.2 电压对绝缘子沿面放电紫外脉冲特性的影响
• 4.2.3 不同盐密下绝缘子沿面放电的紫外脉冲特性
• 4.2.3.1 紫外脉冲个数的变化
• 4.2.3.2 紫外脉冲幅值的变化
• 4.3 基于最小二乘支持向量机的绝缘子等值盐密的预测
• 4.3.1 最小二乘支持向量机函数估计算法
• 4.3.2 ESDD 预测模型的建立
• 4.3.3 预测模型的训练
• 4.3.4 预测结果与分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 主要结论
• 5.2 工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况