国家科学技术学术著作出版基金资助出版 组合电器设备局部放电特高频 检测与故障诊断 唐炬张晓星曾福平著 科学出版社 北京 前言 2011年，国家制定的第十二个五年规划纲要当中明确将“建设与发展特高压 等大容量、高效率、远距离先进输电技术，推进智能电网建设”纳入其中，至此，以 超/特高压输电为特征的智能电网建设已经上升为国家战略，同时我国已进人电网 建设高峰期. 以F气体作为主要绝缘介质的金属全封闭开关系统，即气体绝缘组合电器 (gas insulated switchgear GIS) 因其占地面积小、运行可靠、电磁辐射小以及检 修周期长等突出优点，正广泛应用于高压和超/特高压输变电领域中，同时也是现 代城市供电系统新建变电站和城网改造的首选装备，是构成超/特高压电网和现代 城市电网的重要装备之一，其安全可靠运行既是直接保障大中城市供电可靠性的 基础，也是直接保障社会稳定的基石. 尽管GIS设备的运行可靠性很高，但国际大电网委员会(CIGRE)统计和我国 电力运行公报表明：运行中的GIS设备发生绝缘的故障率远高于IEC标准规定的 水平，且故障多发生在较高电压等级的GIS设备中.大量的研究表明，GIS设备绝 缘故障前，往往会产生局部放电(partial discharge PD) PD既是加速绝缘劣化最 为主要的原因，又是表征绝缘状态最为有效的特征量.通过对GIS设备内部PD 过程中所产生的特高频(ultra-high frequency UHF)信号进行监测，能够作为保证 GIS设备安全可靠运行的主要技术手段，其主要难点是从强烈的电磁干扰环境中 准确获取PD信号、确定PD源并定量估算PD量的大小. 本书就最能反映设备内绝缘故障特征与程度的UHF PD信号传播、传感、噪 声去除、特征提取、故障识别、定位和放电量标定等关键科学技术难题进行深入分 析与探讨.第1章综述GIS设备PD监测方法和意义；第2章分析GIS设备内部 UHF电磁波传播特性；第3章分析GIS设备内绝缘缺陷的UHF PD信号波形特 征：第4章介绍用于检测GIS设备UHF PD的各种内外置传感器；第5章建立 UHF PD信号数学模型；第6章分析GIS设备监测现场的噪声特点及去噪效果评 价体系；第7章采用小波去除噪声；第8章利用复小波变换抑制白噪声干扰；第9 章利用谐波复小波抑制周期性窄带干扰；第10章介绍PD模式识别方法；第11章 介绍PD信息融合技术；第12章介绍GIS设备PD定位技术；第13章探讨PD放 电量标定原理及方法：第14章介绍GIS设备UHF PD监测装置；第15章结合现 场应用进行实例分析.其中，唐炬教授负责全书的统稿和各章的修改及审定，并负 责撰写第1~4、6~9章；张晓星教授负责撰写第5章、10~12、14和15章；曾福平 i* 组合电器设备局部放电特高频检测与故障诊断 博士负责第13章的撰写工作，并协助统稿以及在出版过程中的相关工作. 本书是作者及其同事多年来对GIS设备内部产生PD信号传感、提取、定位和 标定等关键科学与技术问题系统研究的结晶.在研究过程当中，得到了国家重点 基础研究发展计划(973计划)项目“防御输变电装备故障导致电网停电事故的基 础研究”(2009CB724500)和“电气设备内绝缘故障机理与特征信息提取及安全评 估的基础研究”(2006CB708411) 国家自然科学基金项目“组合电器中混合绝缘缺 陷局部放电机理及模式识别研究”(50377045)、“用复小波（包）提取GIS复杂电场 中局部放电信号研究”(50577069)、“G1S绝缘缺陷...
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