光谱学与光谱分析
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基于紫外光谱的GIS局部放电快速检测方法研究
代荡荡1 ,王先培1 ,胡红红2 ,赵 宇1 ,龙嘉川1 ,朱国威1 ,田 猛1 ,黄云光3
1. 武汉大学电子信息学院,湖北 武汉 430072 2. 深圳供电局有限公司,广东 深圳 518001 3. 广西电力科学研究院,广西 南宁 530015
An Ultraviolet Spectroscopy Method for Rapid Partial Discharge Detection in GIS
DAI Dang-dang1 , WANG Xian-pei1 , HU Hong-hong2 , ZHAO Yu1 , LONG Jia-chuan1 , ZHU Guo-wei1 , TIAN Meng1 , HUANG Yun-guang3
1. School of Electronic Information, Wuhan University, Wuhan 430072, China 2. Shenzhen Power Supply Bureau Company, Limited, Shenzhen 518001, China 3. Guangxi Grid Electric Power Research Institute, Nanning 530015, China
摘要 : SF6 气体作为绝缘介质大量应用于气体绝缘组合电器(GIS)中。GIS绝缘缺陷引起的局部放电会导致SF6 气体发生分解。分析SF6 气体及其主要衍生物是检测GIS设备局部放电的一种重要方法。研究表明,SO2 是一种典型且稳定的局部放电衍生物,其变化规律可以用于表征GIS的绝缘状况。此外,紫外光谱检测系统具有价格低廉、不受现场电磁及振动干扰等优点。本文通过紫外光谱定性、定量分析SF6 气体稳定的衍生物SO2 ,达到对GIS局部放电的快速检测。一阶导数和S-G滤波被用于光谱信息的去噪和平滑;以模拟放电实验验证特征选取合理性;主成分回归对SO2 浓度做定量分析;用SO2 浓度对放电时间做模糊判断。通过选择合适的波段(295~305 nm),紫外光谱能够很好的从SF6 气体复杂的衍生物中识别出SO2 。首先回顾了SF6 气体局部放电下的分解机理,然后通过模拟局部放电实验验证了紫外光谱用于GIS局部放电快速检测的合理性,最终做到了对GIS局部放电的快速检测和放电时间的模糊判断。
关键词 :紫外光谱;快速检测;模糊判断;放电故障
Abstract :By detecting the stable by-products of SF6 through ultraviolet spectroscopy, the present paper achieved the rapid detection of the GIS partial discharge fault. First derivative and the S-G filter were used for the spectral denoising and smoothing. The discharge experiment was used for validating feature selection. Principal component regression was used for the analysis of the concentration of SO2 . The concentration of SO2 was used for fuzzy judge. By selecting the appropriate wavelength range (295~305 nm), ultraviolet spectrum can identify SO2 from the complex by-products of SF6 . In this paper, firstly, the author reviewed the decomposition mechanism of SF6 under partial discharge, and then verified the rationality of detecting partial discharge by UV, and ultimately achieved the rapid detection of GIS partial discharge and fuzzy judgment of discharge time.
Key words :Ultraviolet spectroscopy;Rapid detection;Fuzzy judgement;Discharge fault
收稿日期: 2014-01-16
修订日期: 2014-04-16
通讯作者:
代荡荡
E-mail: daidangdang@whu.edu.cn
引用本文:
代荡荡1 ,王先培1 ,胡红红2 ,赵 宇1 ,龙嘉川1 ,朱国威1 ,田 猛1 ,黄云光3 . 基于紫外光谱的GIS局部放电快速检测方法研究 [J]. 光谱学与光谱分析, 2014, 34(12): 3312-3316.
DAI Dang-dang1 , WANG Xian-pei1 , HU Hong-hong2 , ZHAO Yu1 , LONG Jia-chuan1 , ZHU Guo-wei1 , TIAN Meng1 , HUANG Yun-guang3 . An Ultraviolet Spectroscopy Method for Rapid Partial Discharge Detection in GIS. SPECTROSCOPY AND SPECTRAL ANALYSIS, 2014, 34(12): 3312-3316.
链接本文:
https://www.gpxygpfx.com/CN/10.3964/j.issn.1000-0593(2014)12-3312-05
或
https://www.gpxygpfx.com/CN/Y2014/V34/I12/3312
[1] TANG Ju, LI Tao, WAN Ling-yun(唐 炬,李 涛,万凌云). High Voltage Engineering(高电压技术), 2008, 34(8): 1583. [2] ZHANG Xiao-xing, YAO Yao, TANG Ju(张晓星,姚 尧,唐 炬). High Voltage Engineering(高电压技术), 2008, 34(4): 664. [3] Intenational Electrotechnical Commission. IEC60270 High-Voltage Test Techniques-Partial Discharge Measurement, 2000. [4] Zhao Z Q, MacAlpine M, Demokan M S. Lightwave Techn., 2000, 18(6): 795. [5] Huecker T, Gorablenkow J. IEEE Trans. Power Delivery, 1998, 13(4): 1162. [6] Xie Y B, Tang J, Zhang X X. Euro. Trans. Electr. Power, 2010, 20(6): 811. [7] Ding W, Hayashi R, Ochi K. J. Suehiro. IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insulation, 2006, 13(6): 1200. [8] Beyer C, Jenett H, Kfockow D. IEEE Trans. on Dielectrics and Electrical Insulation, 2000, 7(2): 234. [9] Tang Ju, Liu Fan, Meng Qinghong. IEEE Trans. Dielectr. Electrical Insulation, 2012, 19(1): 37. [10] ZHANG Xiao-xing, REN Jiang-bo, TANG Ju(张晓星,任江波,唐 炬). High Voltage Engineering(高电压技术), 2009, 35(12): 2970. [11] WU Zhen, YU Qi-lian, ZHANG Fan(吴 桢,虞启琏,张 帆). Chinese Journal of Scientific Instrument(仪器仪表学报), 2004, 25(4): 470. [12] ZOU Yun-yun, CAI Xiao-shu, ZHAO Qin(邹芸芸,蔡小舒,赵 琴). Institute of Particle and Two-Phase Flow Measurement(环境工程), 2009, 27(1): 89. [13] Pradayrol C, Casanovas A M, Deharo I, et al. Phys. Ⅲ, 1996, 6(5): 603. [14] Beyer C, Jenett H, Klockow D. IEEE Trans. on Dielectrics and Electrical Insulation, 2000, 7(2): 234. [15] Tang Ju, Liu Fan, Zhang Xiaoxing, et al. IEEE Trans. Plasma Science, 2012, 40(1): 56. [16] SHI Yue-hua, LU Yong, XU Guang-ming(史月华,陆 勇,徐光明). Chinese Journal of Analytical Chemistry(分析化学), 2001, 29(1): 87. [17] TANG Ju, CHEN Chang-jie, LIU Fan(唐 炬,陈长杰,刘 帆). Power System Technology(电网技术), 2011, 35(1): 110. [18] CUI Tao, ZHAO Li(崔 涛, 赵 莉). Process Automation Instrumentation(自动化仪表), 2002, 23(7): 3.
[1]
路文静,方亚平,林太凤,王惠琴,郑大威,张 萍. 乳腺癌细胞及其外泌体的拉曼表型快速鉴定与关系研究 [J]. 光谱学与光谱分析, 2023, 43(12): 3840-3846.
[2]
郭 歌,张梦玲,巩志杰,张世壮,王晓玉,周仲华,杨 玉,谢光辉. 基于近红外光谱和复杂样品划分集合的生物质灰分含量模型构建 [J]. 光谱学与光谱分析, 2023, 43(10): 3143-3149.
[3]
程方贝贝,甘婷婷,赵南京,殷高方,汪 颖,范梦西. 基于蛋白核小球藻富集-X射线荧光光谱的水体重金属铅快速检测研究 [J]. 光谱学与光谱分析, 2023, 43(08): 2500-2506.
[4]
李 斌,苏成涛,殷 海,刘燕德. 高光谱成像技术结合机器学习的稻米霉变检测 [J]. 光谱学与光谱分析, 2023, 43(08): 2391-2396.
[5]
张 静,郭 榛,王思花,岳明慧,张姗姗,彭慧慧,印 祥,杜 娟,马成业. 便携式近红外和可见光光谱仪检测水稻水分含量方法比较研究 [J]. 光谱学与光谱分析, 2023, 43(07): 2059-2066.
[6]
黄晓玮,张 宁,李志华,石吉勇,孙 悦,张新爱,邹小波. 基于SERS标记免疫分析技术苹果中多菌灵的检测方法 [J]. 光谱学与光谱分析, 2023, 43(05): 1478-1484.
[7]
石志锋,刘 佳,肖 娟,郑志雯. 基于X射线衍射的香兰素快速检测技术研究 [J]. 光谱学与光谱分析, 2023, 43(05): 1563-1568.
[8]
王一韬,吴成招,胡 栋,孙 通. 基于拉曼光谱分析技术的塑化剂检测研究进展 [J]. 光谱学与光谱分析, 2023, 43(04): 1298-1305.
[9]
董鑫鑫,杨方威,于 航,姚卫蓉,谢云飞. 基于拉曼光谱技术的猪瘦肉新鲜度快速无损检测方法研究 [J]. 光谱学与光谱分析, 2023, 43(02): 484-488.
[10]
刘风翔,何 帅,张礼豪,黄 霞,宋一之. 拉曼光谱技术在病原微生物检测中的应用 [J]. 光谱学与光谱分析, 2022, 42(12): 3653-3658.
[11]
张雪菲,段 宁,降林华,程 雯,于兆胜,李维栋,朱广彬,徐艳丽. 深紫外分光光度检测系统的稳定性及灵敏度研究 [J]. 光谱学与光谱分析, 2022, 42(12): 3802-3810.
[12]
陈宇男,杨瑞芳,赵南京,祝 玮,陈晓伟,张瑞琦. 基于激光诱导水拉曼抑制法的油膜厚度测量方法研究 [J]. 光谱学与光谱分析, 2022, 42(12): 3954-3962.
[13]
颜康婷,韩沂芳,王林琳,丁 凡,兰玉彬,张亚莉. 阿维菌素原药及制剂溶液的荧光光谱特征研究 [J]. 光谱学与光谱分析, 2022, 42(11): 3476-3481.
[14]
张 茜,董祥辉,姚卫蓉,于 航,谢云飞. 表面增强拉曼光谱法快速检测猪肉中氟尼辛葡甲胺残留 [J]. 光谱学与光谱分析, 2022, 42(10): 3155-3160.
[15]
胡玉霞,陈 杰,邵 慧,颜 普,徐 恒,孙 龙,肖 晓,修 磊,冯 春,甘婷婷,赵南京. 水源性病原菌光谱检测技术研究进展 [J]. 光谱学与光谱分析, 2022, 42(09): 2672-2678.