基于声发射高压放电检测的探讨.doc

基于声发射高压放电检测的探讨 刘永军 贡德忠河北省石家庄行唐县供电局摘要：本文介绍了近年来声发射技术在高压放电检测方面的发展及应用情况，探讨了高压放电检测原理、信号的提取以及干扰问题的解决,并对信号进行了频谱分析。并能够准确无误的判定高压放电现象,最后阐述了该理论的优缺点以及在高压放电方面的应用。关键字：高压放电 声发射 信号 检测0前言近年来，用户用电负荷越来越大，相关电气设备日渐增多，许多用电大户拥有自己的220kV变电所，并且对供电可靠性越来越高，一年几乎不能停电，否则就会给企业带来不可估量的损失，这就给用电检查提出了很高的要求。实际中对用户电力变压器、断路器进行停电检查的方式已经行不通了。同时电力变压器、断路器是用户电力系统的重要设备之一,是用户变电站的核心设备,其运行状况直接关系着整个企业供电系统的安全经济运行。高压放电检测，不仅是高压设备出厂试验的主要项目，也是设备运行中进行绝缘试验的重要手段。近年来，许多出口产品的质量检验增加了高压放电检测项目。因此，我国对高压放电测试方法和技术进行了深入的研究。主要研究方向：用计算机辅助系统测量高压放电参数，利用各种谱图和统计量分析绝缘老化及缺陷；高压局部放电的在线检测技术和超声波定位；高压局部放电检测的抑制干扰问题。与其它检测方法相比,通过声音检测在很多方面有其独特的优点：1）可有效的避免电磁波的干扰，因此在电磁干扰严重的场合应用。2）可以对高压断路器、变压器等高压设备进行连续实时在线检测。提高了供电可靠性。1 声音信号的采集1.1信号采集原理信号采集是高压放电检测的一个重要环节,它将接收到的高压放电声音信号以电信号的形式输出。在高压放电声音测量中,放电频率一般都在150kHz。虽然放电及其所产生的声发射信号具有一定程度的随机性,每次放电的声波信号频谱有所不同,但整个放电声波信号的频率分布变化范围不大,基本处于一定的频段之中。其次是符合香农采样定理，香农采样定理又称奈奎斯特（Nyquist）采样定理。一个存于0,fH的模拟信号，采样后，为了不失真地恢复该信号，则采样频率Fs必须满足fs2fH，一般应为10倍。在传感器种类方面,以谐振式传感器最为多见；而光纤传感器具有体积小、重量轻、响应快、灵敏度高、抗电磁干扰能力强和能进行非接触测量等优点,有效减少了电磁干扰对局部放电信号测量的影响，近年来逐步得到推广。1.2信号采集过程为了保障放电检测装置的有效性，设置了高压放电装置，以便于每次试验之前保障可靠的高压放电，声音传感器检测高压放电以实现对放电现象的有效检测，采集过程中周围存在低频噪声，使用高通滤波去除低频信号，然后进行波谱分析。高压放电装置信号采 集处理频谱分析图1 测量放电声音信号流程图2.声音信号的分析2.1理论中的单个波形图变压器、高压断路器等高压设备出现局部放电现象时,总是伴随着脉冲电流、电磁辐射以及声、光、热等现象。这是因为当介质内发生放电时,由于分子的激烈撞击,气泡的形成和发展,液体的流动以及固体材料的微小开裂,会产生一定的声音信号。通过研究发现,高压放电产生的这些声信号与放电的程度和类型存在一定的对应关系，有流体力学可知所发出的声音信号在接收后的波形图为尖波峰，有一个脉冲信号，然后逐渐下降消失。近似一阶脉冲响应，波形图如图2。图2 高压放电声音信号理论波形图2.2信号采集时的波形图放电信号检测电路在外加电压作用下，当击穿场强较低的气隙或气泡油膜中的局部场强达到气体或液体的击穿场强时，开始放电，并伴随着一定分贝的声波信号。在检测电压时，环境噪声是影响声音传感器灵敏度的重要因素。根据统计可知,环境噪声一般为低频波,并且没有明显的延时现象；其波形与上述几种干扰波形有明显不同,易于识别。另外,声发射信号采集传感器在下雨等天气条件都会对声传感器的灵敏度产生影响。图3为环境噪声与高压放电信号同时存在时的波形图，图4是只存在环境噪声的波形图。图3 测量时的波形图图4 干扰时的波形图2.3 滤波后的波形图在日常生活中，存在的通常为低频噪音信号，而在高压放电产生的声音信号为高频信号，因此使用高通滤波器在滤波的过程能使高频信号通过，低频滤掉，处理后的波形如图5所示。图5 滤波后的波形图2.4波谱分析为了更好的分析信号，将信号源发出的信号强度按频率顺序展开，使其成为频率的函数，并考察变化规律，称为频谱分析。对信号进行频谱分析，需对其进行傅里叶变换，观察其频谱幅度与频谱相位。对于数字信号，则可直接进行快速傅里叶变换，变换后的图形如图6所示。 图6 频谱图分析图6中的频谱图，频率主要集中在20150kHz，从频谱中可以准确的分析出放电现象的存在与否。3.结论：从以上分析可以看出,声音检测高压放电现象易于实现，但会受到距离的限制。随着科学的发展，声音检测设备和电子技术的快速发展,为声音检测方法的发展提供了发展空间。但在现场应用中,由于受到各种因素的干扰，检测高压放电现象在以后的发展中,不但要对检测系统硬件进行完善,还要从放电理论、识别算法、放电理论方面作进一步研究，从而提高诊断结论的科学性、准确性。本理论可广泛应用于在大客户用电检查中对变压器、高压断路器、高压开关等高压设备的放电检测，具有很强的实时性、可操作性。同时在供电公司对以上相同设备进行检测时有很好的借鉴意义。参考文献1王国利,郝艳捧,李彦明.电力变压器局部放电定位方法的现状和前景。变压器,2001,38(11):22-27。2顾文业,王志敏,顾晓安.应用超声波测量法判断变压器内部局部放电的研究。噪声与振动控制,2003,(2):46-48。我的大学爱情观1、什么是大学爱情：大学是一个相对宽松，时间自由，自己支配的环境，也正因为这样，培植爱情之花最肥沃的土地。大学生恋爱一直是大学校园的热门话题，恋爱和学业也就自然成为了大学生在校期间面对的两个主要问题。恋爱关系处理得好、正确，健康，可以成为学习和事业的催化剂，使人学习努力、成绩上升；恋爱关系处理的不当，不健康，可能分散精力、浪费时间、情绪波动、成绩下降。因此，大学生的恋爱观必须树立在健康之上，并且树立正确的恋爱观是十分有必要的。因此我从下面几方面谈谈自己的对大学爱情观。2、什么是健康的爱情：1) 尊重对方，不显示对爱情的占有欲，不把爱情放第一位，不痴情过分；2) 理解对方，互相关心，互相支持，互相鼓励，并以对方的幸福为自己的满足; 3) 是彼此独立的前提下结合；3、什么是不健康的爱情：1)盲目的约会，忽视了学业;2)过于痴情，一味地要求对方表露爱的情怀，这种爱情常有病态的夸张;3)缺乏体贴怜爱之心，只表现自己强烈的占有欲;4)偏重于外表的追求;4、大学生处理两人的在爱情观需要三思：1. 不影响学习：大学恋爱可以说是一种必要的经历，学习是大学的基本和主要任务，这两者之间有错综复杂的关系，有的学生因为爱情，过分的忽视了学习，把感情放在第一位；学习的时候就认真的去学，不要去想爱情中的事，谈恋爱的时候用心去谈，也可以交流下学习，互相鼓励，共同进步。2. 有足够的精力：大学生活，说忙也会很忙，但说轻松也是相对会轻松的！大学生恋爱必须合理安排自身的精力，忙于学习的同时不能因为感情的事情分心，不能在学习期间，放弃学习而去谈感情，把握合理的精力，分配好学习和感情。3、 有合理的时间；大学时间可以分为学习和生活时间，合理把握好学习时间和生活时间的“度”很重要；学习的时候，不能分配学习时间去安排两人的在一起的事情，应该以学习为第一；生活时间，两人可以相互谈谈恋爱，用心去谈，也可以交流下学习，互相鼓励，共同进步。5、大学生对爱情需要认识与理解，主要涉及到以下几个方面：（一） 明确学生的主要任务“放弃时间的人，时间也会放弃他。”大学时代是吸纳知识、增长才干的时期。作为当代大学生，要认识到现在的任务是学习学习做人、学习知识、学习为人民服务的本领。在校大学生要集中精力，投入到学习和社会实践中，而不是因把过多的精力、时间用于谈情说爱浪费宝贵的青春年华。因此，明确自己的目标，规划自己的学习道路，合理分配好学习和恋爱的地位。（二） 树林正确的恋爱观提倡志同道合、有默契、相互喜欢的爱情：在恋人的选择上最重要的条件应该是志同道合，思想品德、事业理想和生活情趣等大体一致。摆正爱情与学习、事业的关系：大学生应该把学习、事业放在首位，摆正爱情与学习、事业的关系，不能把宝贵的大学时间，锻炼自身的时间都用于谈情说有爱而放松了学习。 相互理解、相互信任，是一份责任和奉献。爱情是奉献而不时索取，是拥有而不是占有。身边的人与事时刻为我们敲响警钟，不再让悲剧重演。生命只有一次，不会重来，大学生一定要树立正确的爱情观。（三） 发展健康的恋爱行为 在当今大学校园，情侣成双入对已司空见惯。抑制大学生恋爱是不实际的，大学生一定要发展健康的恋爱行为。与恋人多谈谈学习与工作，把恋爱行为限制在社会规范内，不致越轨，要使爱情沿着健康的道路发展。正如马克思所说：“在我看来，真正的爱情是表现在恋人对他的偶像采取含蓄、谦恭甚至羞涩的态度，而绝不是表现在随意流露热情和过早的亲昵。”（四） 爱情不是一件跟风的事儿。很多大学生的爱情实际上是跟风的结果，是看到别人有了爱情，看到别人幸福的样子（注意，只是看上去很美），产生了羊群心理，也就花了大把的时间和精力去寻找爱情（五） 距离才是保持爱情之花常开不败的法宝。爱情到底需要花多少时间，这是一个很大的问题。有的大学生爱情失败，不是因为男女双方在一起的时间太少，而是因为他们在一起的时间太多。相反，很多大学生恋爱成功，不是因为男女双方在一起的时间太少，而是因为他们准确地把握了在一起的时间的多少程度。（六） 爱情不是自我封闭的二人世界。很多人过分的活在两人世界，对身边的同学，身边好友渐渐的失去联系，失去了对话，生活中只有彼此两人；班级活动也不参加，社外活动也不参加，每天除了对方还是对方，这样不利于大学生健康发展，不仅影响学习，影响了自身交际和合作能力。总结：男女之间面对恋爱，首先要摆正好自己的心态，树立自尊、自爱、自强、自重应有的品格，千万不要盲目地追求爱，也不宜过急追求爱，要分清自己的条件是否成熟。要树立正确的恋爱观，明确大学的目的，以学习为第一；规划好大学计划，在不影响学习的条件下，要对恋爱认真，专一，相互鼓励，相互学习，共同进步；认真对待恋爱观，做健康的恋爱；总之，我们大学生要树立正确的恋爱观念，让大学的爱情成为青春记忆里最美的风景，而不是终身的遗憾！