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內容簡介

　　《組閤電器設備局部放電特高頻檢測與故障診斷》就*能反映設備內絕緣故障特徵與程度的特高頻局部放電信號傳播、傳感、噪聲去除、特徵提取、故障識彆、定位和放電量標定等關鍵科學技術難題進行深入分析與探討。第1章綜述GIS設備PD監測方法和意義，第2章分析GIS設備內部UHF電磁波傳播特性，第3章分析GIS設備內絕緣缺陷的UHFPD信號波形特徵，第4章介紹用於檢測GIS設備UHFPD的各種內外置傳感器，第5章建立UHFPD信號數學模型，第6章分析GIS設備監測現場的噪聲特點及去噪效果評價體係，第7章采用小波去除噪聲，第8章利用復小波變換抑製白噪聲乾擾，第9章利用諧波復小波抑製周期性窄帶乾擾，第10章介紹PD模式識彆方法，第11章介紹PD信息融閤技術，第12章介紹GIS設備PD定位技術，第13章探討PD放電量標定原理及方法，第14章介紹GIS設備UHFPD監測裝置，第15章結閤現場應用進行實例分析。
　　《組閤電器設備局部放電特高頻檢測與故障診斷》是作者對GIS設備內部PD信號傳感、提取、定位和標定等關鍵科學與技術難題進行多年係統研究的工作總結，為建立GIS設備絕緣故障專傢診斷係統提供理論和技術方麵的指導，適閤作為從事電器設備研究、GIS設備製造、運行人員以及高等院校研究生和高年級本科生的參考書。

內頁插圖

目錄

前言

第1章 緒論
1．1 氣體絕緣組閤電器結構及應用
1．1．1 氣體絕緣組閤電器總體結構
1．1．2 氣體絕緣組閤電器應用與發展
1．2 局部放電危害、産生及放電過程
1．2．1 局部放電對組閤電器絕緣的危害
1．2．2 局部放電産生與發展過程
1．3 局部放電檢測方法與評價
1．3．1 非電檢測法
1．3．2 電檢測法
1．4 特高頻局部放電檢測特點
參考文獻

第2章 組閤電器內特高頻電磁波傳播特性
2．1 特高頻電磁波傳播基本原理
2．2 組閤電器內特高頻電磁波的傳播特性
2．2．1 橫電磁波的傳播特性
2．2．2 橫電波和橫磁波的傳播特性
2．2．3 傳播截止現象分析與截止波長確定
2．3 特高頻局部放電電磁波泄漏
2．4 陡脈衝電流激發特高頻局部放電信號
2．4．1 並矢格林函數法用於局部放電瞬變電場的計算
2．4．2 特高頻局部放電瞬變電場的簡便計算
2．5 電磁場仿真組閤電器內特高頻局部放電信號
2．5．1 局部放電脈衝電流源模擬
2．5．2 電磁場仿真局部放電信號源
參考文獻

第3章 組閤電器特高頻局部放電信號特徵分析
3．1 組閤電器缺陷物理模型和采集係統
3．1．1 組閤電器試驗裝置
3．1．2 組閤電器內部絕緣缺陷物理模型
3．1．3 特高頻傳感器
3．2 特高頻局部放電試驗步驟
3．3 典型絕緣缺陷局部放電試驗及特徵分析
3．3．1 金屬突齣物缺陷
3．3．2 自由金屬微粒缺陷
3．3．3 絕緣子錶麵金屬汙染物缺陷
3．3．4 氣隙缺陷
3．3．5 四種缺陷放電特徵的區彆
參考文獻

第4章 特高頻傳感器
4．1 特高頻傳感器的基本參數
4．1．1 方嚮特性
4．1．2 天綫效率
4．1．3 增益
4．1．4 駐波比
4．1．5 輸入阻抗
4．1．6 極化方式
4．1．7 頻率帶寬
4．2 特高頻傳感器的分類
4．2．1 內置傳感器檢測局部放電原理
4．2．2 外置傳感器檢測局部放電原理
4．3 內置傳感器
4．3．1 內置傳感器天綫模型分析
4．3．2 內置傳感器設計與安裝
4．3．3 圓闆傳感器
4．3．4 圓環傳感器
4．3．5 內置傳感器檢測組閤電器局部放電實測
4．4 外置傳感器
4．4．1 振子傳感器
……

第5章 特高頻局部放電信號數學模型
第6章 電磁乾擾與去噪效果評價
第7章 小波變換抑製強電磁乾擾
第8章 復小波變換抑製白噪聲乾擾
第9章 諧波復小波抑製周期性窄帶乾擾
第10章 特高頻局部放電模式識彆
第11章 基於DS證據理論的故障診斷
第12章 特高頻局部放電源定位
第13章 特高頻局部放電定量檢測
第14章 組閤電器設備特高頻局部放電監測係統
第15章 現場應用實例分析

索引

前言/序言

　　2011年，國傢製定的第十二個五年規劃綱要當中明確將“建設與發展特高壓等大容量、高效率、遠距離先進輸電技術，推進智能電網建設”納入其中，至此，以超／特高壓輸電為特徵的智能電網建設已經上升為國傢戰略，同時我國已進入電網建設高峰期。
　　以SF。氣體作為主要絕緣介質的金屬全封閉開關係統，即氣體絕緣組閤電器（gasinsulated switchgear，GIS），因其占地麵積小、運行可靠、電磁輻射小以及檢修周期長等突齣優點，正廣泛應用於高壓和超／特高壓輸變電領域中，同時也是現代城市供電係統新建變電站和城網改造的裝備，是構成超／特高壓電網和現代城市電網的重要裝備之一，其安全可靠運行既是直接保障大中城市供電可靠性的基礎，也是直接保障社會穩定的基石。
　　盡管GIS設備的運行可靠性很高，但國際大電網委員會（CIGRE）統計和我國電力運行公報錶明：運行中的GIS設備發生絕緣的故障率遠高於IEC標準規定的水平，且故障多發生在較高電壓等級的GIS設備中。大量的研究錶明，GIS設備絕緣故障前，往往會産生局部放電（partial discharge，PD），PD既是加速絕緣劣化最為主要的原因，又是錶徵絕緣狀態最為有效的特徵量。通過對GIS設備內部PD過程中所産生的特高頻（ultra-high frequency，UHF）信號進行監測，能夠作為保證GIS設備安全可靠運行的主要技術手段，其主要難點是從強烈的電磁乾擾環境中準確獲取PD信號、確定PD源並定量估算PD量的大小。
　　本書就最能反映設備內絕緣故障特徵與程度的UHFPD信號傳播、傳感、噪聲去除、特徵提取、故障識彆、定位和放電量標定等關鍵科學技術難題進行深入分析與探討。第1章綜述GIS設備PD監測方法和意義；第2章分析GIS設備內部UHF電磁波傳播特性；第3章分析GIS設備內絕緣缺陷的UHFPD信號波形特徵；第4章介紹用於檢測GIS設備UHFPD的各種內外置傳感器；第5章建立UHFPD信號數學模型；第6章分析GIS設備監測現場的噪聲特點及去噪效果評價體係；第7章采用小波去除噪聲；第8章利用復小波變換抑製白噪聲乾擾；第9章利用諧波復小波抑製周期性窄帶乾擾；第10章介紹PD模式識彆方法；第11章介紹PD信息融閤技術；第12章介紹GIS設備PD定位技術；第13章探討PD放電量標定原理及方法；第14章介紹GIS設備UHFPD監測裝置；第15章結閤現場應用進行實例分析。其中，唐炬教授負責全書的統稿和各章的修改及審定，並負責撰寫第1～4、6～9章；張曉星教授負責撰寫第5章、10～12、14和15章；曾福平博士負責第13章的撰寫工作，並協助統稿以及在齣版過程中的相關工作。
　　本書是作者及其同事多年來對GIS設備內部産生PD信號傳感、提取、定位和標定等關鍵科學與技術問題係統研究的結晶。在研究過程當中，得到瞭國傢重點基礎研究發展計劃（973計劃）項目“防禦輸變電裝備故障導緻電網停電事故的基礎研究”（2009CB724500）和“電氣設備內絕緣故障機理與特徵信息提取及安全評估的基礎研究”（2006CB708411），國傢自然科學基金項目“組閤電器中混閤絕緣缺陷局部放電機理及模式識彆研究”（50377045）、“用復小波（包）提取GIS復雜電場中局部放電信號研究”（50577069）、“GIS絕緣缺陷誘發突發性故障與絕緣狀況評判的基礎研究”（50777070）、“超高頻局部放電源信號畸變校正及重積分定量標定的基礎研究”（50977095），以及重慶大學輸配電裝備與係統安全及新技術國傢重點實驗室自主研究經費等持續資助；作者的博士研究生周倩、謝顔斌、許中榮、李偉、陶加貴、周加斌、魏剛、卓然以及碩士研究生彭麗、唐銘、陳嬌、李玉蘭和王存超等在課題研究中付齣瞭大量的精力；在成果的研究、試用、開發和推廣應用過程當中得到瞭重慶、四川、新疆、廣東、廣西、河南、海南和貴州等省／市電力公司及有關專傢、技術人員的大力支持和資助；同時在本書的撰寫過程中，中國南方電網科學研究院李立涅院士、哈爾濱理工大學雷清泉院士、華中科技大學程時傑院士等提齣瞭很多寶貴的建議，並給予瞭熱情的支持和幫助，在此，一並錶示誠摯的謝意。
　　由於作者水平有限，加之GIS設備絕緣在綫監測及診斷技術正在迅速發展，本書可能有許多不足之處，敬請廣大讀者批評指正。
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