【摘 要】
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气体绝缘金属封闭开关设备（Gas insulated switchgear,简称GIS）是一种将高压断路器、高压隔离开关、电压互感器、电流互感器、母线等电气元件集成在一个接地的空心金属壳体并在其内部充以六氟化硫气体密封的组合电气设备。它具有体积小、可靠性高、对环境适应性好等一系列优点。但由于其密封性的结构,导致腔体内部一旦发生绝缘类故障时,就会给检修工作带来巨大的麻烦。而造成绝缘故障的原因一般都是
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气体绝缘金属封闭开关设备（Gas insulated switchgear,简称GIS）是一种将高压断路器、高压隔离开关、电压互感器、电流互感器、母线等电气元件集成在一个接地的空心金属壳体并在其内部充以六氟化硫气体密封的组合电气设备。它具有体积小、可靠性高、对环境适应性好等一系列优点。但由于其密封性的结构,导致腔体内部一旦发生绝缘类故障时,就会给检修工作带来巨大的麻烦。而造成绝缘故障的原因一般都是GIS设备内部发生了局部放电。本文从探索GIS设备局部放电的原理和原因入手,研究可以检测GIS设备局部放电的技术手段和故障定位方法。首先,研究了GIS设备内部产生局部放电的形成原理,具体分析并总结了局部放电的特点,总结了几种常见易发的放电类型,详细研究了超声波及超高频检测及故障定位方法,总结其适用场景和检测精度,分析这些方法的优缺点,提出了声电联合检测与定位方法。其次,从信号采集与测量回路入手,设计了超声波与超高频联合检测硬件系统;同时,设计了具备数据采集、处理、分析、显示和存储功能,对各种放电类型的图谱具有识别和分析功能以及对局部放电故障源与传感器的距离进行显示和分析功能的软件系统。最后,搭建了GIS设备局部放电检测模拟实验平台,人工制造了4种常见的局部放电缺陷物理模型,并基于平台和缺陷模型进行了多次放电实验,得到了丰富的UHF局部放电信号波形样本和数据,然后依据放电信号波形建立了数学模型,并利用二元树复小波变换算法提取了4种缺陷放电信号的特征参量,接着将实验得出的一部分样本输入到设计好的RBF组合神经网络分类器进行训练和缺陷类型识别,识别结果表明,该方法对4种局部放电缺陷类型的识别准确率达到了85%以上,其中对悬浮电位缺陷类型的识别效果最好,准确率达到了98.26%,验证了本文提出的GIS局部放电联合检测技术对局部放电缺陷类型识别的有效性和准确性。
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