压电陶瓷传感器的局部放电信号检测和信号处理
局部放电超声波信号的检测及预处理
局部放电超声波信号的检测及预处理
罗勇芬;孟凡凤;李彦明
【期刊名称】《西安交通大学学报》
【年(卷),期】2006(040)008
【摘要】研制了局部放电超声波检测系统,并对局部放电模型的放电特性进行了研究.比较了电荷放大器和电压放大器对局部放电超声波的接收,设计了十阶高通、六阶低通滤波器构成的101～273 kHz带通滤波器,对经硬件滤波后的采集信号进行了小波包分解与重构.研究表明:电荷放大器比电压放大器能更好地接收小电容值的压电传感器耦合的超声波信号;带通滤波器能有效地抑制背景噪声和工频干扰;对小波包分解后的低频重构信号设定特征量及其容限,在小波包重构时能分离出电磁波.对超声波信号采用这种软硬件结合的预处理措施能达到满意的抑制各种噪声和干扰的效果.
【总页数】5页(P964-968)
【作者】罗勇芬;孟凡凤;李彦明
【作者单位】西安交通大学电气工程学院,710049,西安;西安交通大学电气工程学院,710049,西安;西安交通大学电气工程学院,710049,西安
【正文语种】中文
【中图分类】TM85
【相关文献】
1.便携式局部放电特高频及超声波信号检测装置研究 [J], 郑文;张灿煜;鲁艳红;徐冰;马永春;
2.绝缘局部放电在线检测的信号预处理方法 [J], 蒋国顺;金向朝
3.超声波信号在局部放电检测技术的特征集合探索 [J], 邓敏
4.绝缘局部放电在线检测的信号预处理方法 [J], 金向朝;陈志平
5.基于超声波和特高频信号的高压开关柜局部放电检测研究 [J], 陈朝晖;朱涛;刘京师;俞爱军
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局部放电测量原理及方法
2 局部放电试验复合介质中的电场分布第一节局部放电特征及原理1.局部放电：是指设备绝缘系统中部分被击穿的电气放电，这种放电可以发生在导体(电极)附近，也可发生在其它位置。
2.特性：局部放电发生在电极之间，但放电并未贯穿电极。
3.原因：设备绝缘内部存在缺陷，在高电压作用下，缺陷发生重复性击穿。
4.现象：绝缘内气体的击穿，局部范围内固体或液体介质击穿，电极表面尖端放电等。
5.危害：放电能量小，短时存在不影响电气设备的绝缘强度。
长期存在将产生累积效应，使绝缘性能逐渐劣化，最后导致整个绝缘击穿。
局部放电导致绝缘劣化的原因1、局部温度升高。
在发生局部放电的气隙内，局部温度可达1000o C。
2、带电粒子高速碰撞。
3、化学腐蚀。
局部放电产生臭氧，臭氧与氮生成一氧化氮和二氧化氮，再与水蒸气反应生成硝酸。
局部放电伴随的物理现象主要物理过程：电荷转移其它方面：电能损耗、电磁辐射；超声波、光、热、新的生成物等。
伴随着电荷转移，最明显的特征是反映到试品施加电压的两端，有微弱的脉冲电压信号。
局部放电发生过程以绝缘介质中存在的气泡为例：1、工频电压施加在绝缘介质两端，气泡上承受一定的电压；2、气泡两端的电压上升到气泡的击穿电压时，则发生放电；3、放电过程使大量中性气体分子电离，变成正离子和电子或负离子，形成了大量的空间电荷。
4、局部放电产生的空间电荷在外加电场作用下迁移到气泡壁上，形成了与外加电场方向相反的内部电压，这时气泡上剩余电压是外部电压与内部电压的叠加；5、当气泡上的实际电压小于气泡的击穿电压时，局部放电停止；当气泡上的电压随外加电压的上升而上升，直到重新到达其击穿电压时，气泡再次击穿，出现第二次放电。
第一次放电第二次放电第n次放电局部放电发生与否？局部放电测量原理检测由于局部放电产生的微小电压脉冲，并计算出放电电荷量。
名词术语1.视在放电量q：是指在试品两端注入一定电荷量，使试品端电压的变化量和局部放电时端电压变化量相同。
变压器局部放电特高频传感器的新技术探索
变压器局部放电特高频传感器的新技术探索变压器局部放电特高频传感器的新技术探索近年来，变压器局部放电特高频传感器的研究日益受到关注。
局部放电是变压器运行中常见的故障类型之一，可以导致变压器损坏甚至发生火灾。
特高频传感器作为一种无损检测方法，可以及时准确地监测变压器的局部放电情况，为维护变压器的正常运行提供重要依据。
下面，我将逐步探讨变压器局部放电特高频传感器的新技术。
首先，我们需要深入了解局部放电特高频传感器的工作原理。
该传感器主要利用特高频信号与变压器内部局部放电产生的电磁波相互作用的原理进行检测。
当变压器发生局部放电时，产生的电磁波会通过传感器接收到特高频信号的变化，从而实现对局部放电的监测和诊断。
其次，我们需要研究传感器的设计和制造。
传感器的设计需要考虑到特高频信号的接收灵敏度和抗干扰能力。
可以采用特殊材料和结构设计，以增强传感器的信号接收能力，降低噪声干扰。
制造方面，可以利用微电子技术和纳米材料制备技术，实现传感器的微型化和集成化，提高传感器的性能和可靠性。
然后，我们需要研究信号处理算法。
传感器接收到的特高频信号需要进行实时处理和分析，以提取出局部放电的特征信息。
可以采用数字信号处理技术和机器学习算法，对信号进行滤波、降噪和特征提取，从而实现对局部放电的准确识别和定位。
最后，我们需要进行传感器性能测试和应用验证。
可以在实验室和实际运行的变压器中进行传感器性能测试，评估其灵敏度、准确性和稳定性。
同时，可以将传感器应用于变压器现场监测系统中，实时监测变压器的局部放电情况，并进行长期跟踪和分析，验证传感器在实际应用中的可行性和有效性。
总之，变压器局部放电特高频传感器的新技术探索需要从传感器工作原理、设计制造、信号处理算法和应用验证等方面进行深入研究。
通过不断探索和创新，相信这一新技术将在变压器故障检测和预防中发挥重要作用，提升变压器的安全性和可靠性。
局部放电测试方法
局部放电测试方法局部放电测试方法随着电力设备电压等级的提高，人们对电力设备运行可靠性提出了更加苛刻的要求。
我国近年来110kV以上的大型变压器事故中50%是属正常运行下发生匝间或段间短路造成突发事故，原因也是局部放电所致。
局部放电检测作为一种非破坏性试验，越来越得到人们的重视。
虽然局部放电一般不会引起绝缘的穿透性击穿，但可以导致电介质（特别是有机电介质）的局部损坏。
若局部放电长期存在，在一定条件下会导致绝缘劣化甚至击穿。
对电力设备进行局部放电试验，不但能够了解设备的绝缘状况，还能及时发现许多有关制造与安装方面的问题，确定绝缘故障的原因及其严重程度。
因此，高压绝缘设备都把局部放电的测量列为检查产品质量的重要指标，产品不但在出厂时要做局部放电试验，而且在投入运行之后还要经常进行测量。
对电力设备进行局部放电测试是一项重要预防性试验。
根据局部放电产生的各种物理、化学现象，如电荷的交换，发射电磁波、声波、发热、光、产生分解物等，可以有很多测量局部放电的方法。
总的来说可分为电测法和非电测法两大类，电测法包括脉冲电流法、无线电干扰法、介质损耗分析法等，非电测法包括声测法、光测法、化学检测法和红外热测法等。
一、电测法局部放电最直接的现象即引起电极间的电荷移动。
每一次局部放电都伴有一定数量的电荷通过电介质，引起试样外部电极上的电压变化。
另外，每次放电过程持续时间很短，在气隙中一次放电过程在10ns量级；在油隙中一次放电时间也只有1u s。
根据Maxwell电磁理论，如此短持续时间的放电脉冲会产生高频的电磁信号向外辐射。
局部放电电检测法即是基于这两个原理。
常见的检测方法有脉冲电流法、无线电干扰法、介质损耗分析法等。
1．脉冲电流法脉冲电流法是一种应用最为广泛的局部放电测试方法。
脉冲电流法的基本测量回路见图3-5。
图中C代表试品电容，Z(Z)代表测量阻抗，C k代表耦合电容，它的作用是为C x与Z m之间提供一个低阻抗的通道。
电力装置局部放电监测与故障诊断技术探究
电力装置局部放电监测与故障诊断技术探究电力装置是现代电力系统中的重要组成部分，对于电力系统的稳定运行具有至关重要的作用。
然而，随着装置的老化和故障，局部放电现象频繁发生，给电力系统带来了很大的安全隐患。
因此，局部放电监测与故障诊断技术的研究成为电力行业的热点之一。
1. 局部放电监测技术局部放电监测技术是指通过检测装置内部的局部放电信号，实时监测装置的运行状态，以提前发现装置的故障并采取相应的措施。
局部放电监测技术主要包括以下几种方法：1.1 无损检测技术无损检测技术是一种通过非接触式或非破坏性的方法检测装置内部的局部放电信号的技术。
常用的无损检测技术包括超声波技术、红外热像技术和振动分析技术等。
这些技术可以实时监测装置内部的局部放电情况，帮助工程师及时判断装置的健康状况，并采取相应的维修措施。
1.2 传感器技术传感器技术是一种通过安装传感器在装置内部进行监测的技术。
传感器可以采集到装置内部的电压、电流、温度等信号，并通过信号处理和分析，判断是否存在局部放电现象。
传感器技术具有灵敏度高、响应速度快的优点，是目前较为常用的局部放电监测技术。
1.3 电磁波检测技术电磁波检测技术是一种通过接收装置内部放电产生的电磁波信号进行监测的技术。
这种技术通过对电磁波信号的频率、幅度和相位等特征进行分析，可以判断局部放电的程度和位置，为故障诊断提供有效的依据。
2. 故障诊断技术局部放电监测技术的主要目的是实时监测电力装置的运行状态，及时发现异常情况。
一旦局部放电发生，故障诊断技术就起到了至关重要的作用。
故障诊断技术主要包括以下几种方法：2.1 信号处理技术信号处理技术包括滤波、谱分析等方法，可以将监测到的局部放电信号进行处理和分析，提取出有用的信息。
通过分析局部放电信号的频谱特征和波形特征，可以判断局部放电的类型和严重程度，从而有针对性地进行故障诊断。
2.2 图像处理技术图像处理技术可以将装置内部的局部放电信号转化为直观的图像，进一步帮助工程师判断装置的健康状况。
压电陶瓷材料应变测试方法
压电陶瓷材料应变测试方法引言：压电陶瓷材料是一类具有压电效应的特殊材料，其在受到外力作用时能够产生电荷分离现象，从而产生应变。
为了准确测量压电陶瓷材料的应变，科学家们开发了多种测试方法。
本文将介绍几种常用的压电陶瓷材料应变测试方法。
一、电容法电容法是一种常用的测量压电陶瓷材料应变的方法。
该方法利用压电陶瓷材料在受到外力作用时产生的应变改变其电容值的特性。
具体操作时，将压电陶瓷材料制成电容器的一部分，通过测量电容器的电容值的变化来间接测量应变的大小。
这种方法简单易行，且测量结果较为准确。
二、光栅法光栅法是一种基于光学原理的压电陶瓷材料应变测试方法。
该方法利用光栅的干涉效应来测量压电陶瓷材料的应变。
具体操作时，将光栅固定在压电陶瓷材料表面，当材料受到外力作用时，会引起光栅的形变，从而改变光栅的干涉条纹。
通过测量干涉条纹的变化来确定应变的大小。
光栅法具有高精度和非接触性的特点，适用于对压电陶瓷材料应变进行精确测量的场合。
三、应变片法应变片法是一种常用的直接测量压电陶瓷材料应变的方法。
该方法利用应变片的特性来测量材料的应变。
具体操作时，将应变片粘贴在压电陶瓷材料的表面，当材料受到外力作用时，应变片会发生形变，通过测量应变片上的应变值来确定压电陶瓷材料的应变大小。
应变片法操作简单，测量结果较为准确，广泛应用于工程实践中。
四、声发射法声发射法是一种利用声波传播特性来测量压电陶瓷材料应变的方法。
该方法通过监测材料在受到外力作用时产生的声波信号来间接测量应变的大小。
具体操作时，将传感器放置在压电陶瓷材料附近，当材料受到外力作用时，会产生应变，从而引起声波信号的发射。
通过分析声波信号的特征来确定应变的大小。
声发射法具有非接触性和实时性的特点，适用于对压电陶瓷材料应变进行在线监测的场合。
结论：压电陶瓷材料应变测试方法多种多样，每种方法都有其适用的场合和特点。
在实际应用中，可以根据具体需求选择合适的测试方法。
电容法、光栅法、应变片法和声发射法是常用的几种方法，它们在测量精度、操作简便性和适用范围等方面各有优劣。
变压器局部放电信号的检测
变压器局部放电信号的检测作者：李亚丽萧宝瑾杨博来源：《中国新技术新产品》2009年第02期摘要：本文提出一种新的将超声波局部放电信号的提取方案，可以在强噪声中感知变压器局部放电真实放电量。
关键词：局部放电；超声波；放电量1 引言在电力系统中,大型变压器往往处于枢纽地位，它一旦发生故障, 有可能发生大面积停电事故，将会造成巨大的损失。
变压器的故障主要因绝缘损坏而造成, 而变压器绝缘损坏的重要原因是局部放电。
因此, 研究变压器的局部放电监测技术具有重要意义。
局部放电出现在一定的相位上,从放电的过程不难看出，当介质两端的电压较低时，局部放电脉冲首先出现在接近90°和270°的相位上，如图1所示。
随着电压等级的提高，该相位范围逐渐扩展，甚至可以超过0°和180°，但在90°和270°之后的一段相位上总是不会有放电脉冲出现。
2 超声波检测局部放电过程中会产生超声波、气体生成物、电脉冲、电磁辐射、光、局部过热以及产生能量损耗等现象。
一般认为，局部放电产生超声波是由于局部体积变化引起的，也就是说当局部介质击穿时电流突然增大，引起局部发热，局部体积在很短时间内增大，放电结束后，局部体积冷却收缩，这种体积的变化引起了介质的疏密变化。
这样就形成了超声波。
通过测量超声波放电信号的周期大致为10ms，频率分布范围集中在20KHz-150KHz间。
为了实现在线监测，同时避免电磁波的干扰，目前采用的超声波法检测变压器局部放电是利用超声波传感器贴在接地的变压器外壳上进行检测，对变压器的运行和操作没有任何影响，也保护了工作人员的安全。
这样使变压器由以往的“定期检修”过度到“状态检修”。
3系统要求与结构：本系统使用2.4Ah、3.6v的电源供电，能识别放电信号并能去除干扰，量程为50pc-30000pc,数据通过手持式遥控设备采集，遥控距离超过十米，并能存储大于30个探头的数据，能连续工作五年以上。
高压开关的局部放电检测与分析方法
高压开关的局部放电检测与分析方法高压开关是电力系统中重要的设备之一，用于控制和切换电流的流向。
然而，在长期使用过程中，高压开关可能会出现局部放电现象，这将对设备的安全运行和电力系统的稳定性造成严重影响。
因此，开发有效的局部放电检测与分析方法对于保障设备安全运行至关重要。
局部放电是指在绝缘系统中出现的局部放电现象，与绝缘材料的电学强度不足或存在缺陷有关。
这种放电现象会伴随着局部能量的释放，在高压开关中容易引发电弧灼损、绝缘击穿和绝缘老化等问题。
因此，及早检测和分析局部放电现象对于保护高压开关和电力设备的完好性至关重要。
一个常用的方法是利用超声波技术进行局部放电检测与分析。
超声波检测技术是通过对表面和内部缺陷的声波反射信号进行分析，来判断材料的缺陷情况。
在高压开关的局部放电检测中，超声波技术可以用来检测和定位局部放电缺陷的位置和大小。
通过分析超声波信号的幅值、相位、频率等参数，可以判断局部放电发生的严重程度，并及时采取相应的措施。
另外，在高压开关的局部放电检测中，还可以利用红外热像仪进行分析。
红外热像仪可以检测材料表面的温度分布，利用热图来发现局部放电引起的局部温升和热异常现象。
通过分析热图，可以准确地定位局部放电缺陷的位置，并判断其严重程度。
这种方法无需接触设备表面，非常方便快捷，可以在设备正常运行时进行检测，不影响设备的正常运行。
此外，高压开关的局部放电检测与分析还可以采用电磁波检测技术。
电磁波检测技术是通过检测电磁波在绝缘材料中的传播情况来判断局部放电现象。
这种方法可以利用高频电磁波的散射和吸收特性来分析绝缘材料中的缺陷情况，从而实现对局部放电的检测和分析。
电磁波检测技术具有高精度、高灵敏度和无损检测等优点，可以有效地检测高压开关中的局部放电缺陷。
总之，高压开关的局部放电检测与分析方法是保障高压开关和电力设备安全运行的重要手段。
超声波技术、红外热像仪和电磁波检测技术都可以作为有效的局部放电检测工具，可以实现对局部放电的定位和评估。
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矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。