棒形悬式复合绝缘子内部缺陷对电场分布的影响

为了对棒形悬式复合绝缘子断裂事故原因进行分析,借助于有限元软件,建立了220 kV复合绝缘子几何模型,对有内部缺陷存在时电场分布特性进行仿真分析。结果表明,气隙周围局部电场增大,且护套内外表面畸变程度不同,存在一个场强梯度,易引起护套击穿;随着气隙长度的增加,电场畸变程度有减弱趋势;水气渗入气隙后,绝缘子护套内外表面电场均减小,但仍存在较大场强差值。电场畸变严重将引起局部放电,若进一步发展会沿电场方向造成碳化通道,加上腐蚀性气体的影响,绝缘子机械性能会大大降低,易引起断裂。     

含导通性缺陷复合绝缘子电气特性仿真及试验分析

为了有效检测交流输电线路复合绝缘子的导通性缺陷情况,提出了一种基于电场检测原理的复合绝缘子导通性缺陷状态检测方法,为输电线路复合绝缘子的状态评估及安全检修提供支撑.首先采用有限元仿真计算正常和含有导通性缺陷情况下的绝缘子空间电场分布并归纳其特征,分析导通性缺陷长度及位置对绝缘子电场分布和强度的影响;然后采用电场传感器进...     

基于电场分布测量法的输电线路 劣化绝缘子检测研究

为实现劣化绝缘子快速、智能化检测,降低输电线路的事故隐患,本文基于电场分布测量法原理设计了一种操作简便、成本低廉、适用性强的绝缘子带电检测装置。通过ANSYS有限元软件仿真计算了检测装置自身、劣化绝缘子位置和缺陷类型对绝缘子串电场分布的影响,并利用"相邻作差法"进一步处理电场畸变数据。仿真结果显示,检测装置的存在不影响对绝缘子的电场分布趋势。最后现场试验表明,该检测设备能在绝缘子串上平滑轻巧地移动,对低(零)值瓷绝缘子及复合绝缘子芯棒导通缺陷均能有效识别,能提高输电线路劣化绝缘子的检测效率。     

覆冰地区复合绝缘子电场分布研究

运行经验表明,复合绝缘子防冰闪能力较差,而绝缘子闪络与其空间电场分布密切相关。为了对覆冰地区复合绝缘子电位电场分布进行深入研究,借助于有限元软件,参考试验数据建立220 kV覆冰复合绝缘子模型,对不同覆冰情况下的电场分布进行仿真计算。结果表明,由于冰棱的存在,大伞间气隙处电场强度畸变严重,沿大伞冰棱表面的轴向路径最易发生闪络;绝缘子大伞间隙长度对冰闪电压有较大影响,通过改变绝缘子伞裙结构参数分析电场变化,并给出高压端大伞间隙推荐长度。     

护套破损及污秽对35 kV复合绝缘子电场影响的仿真研究

复合绝缘子被广泛应用于输电线路中,在长期高温、盐雾、鸟啄等工况下,会产生护套破损及表面污秽等缺陷,威胁电力系统正常运行。本研究基于FXBW4-35/70棒形悬式复合绝缘子,仿真分析了不同破损位置、长度、宽度、深度及表面存在污秽情况下的电场分布特征,结果表明：低压侧护套破损时场强畸变严重,达到2.11 kV/cm;随着高压侧护套破损长度及宽度增加,破损处最大场强畸变率分别为27%及84%;破损处场强随破损深度增大而升高,最严重时场强畸变率可达70%;湿污会进一步提升电场强度,其影响程度随电导率的增加而增加,0.5 S/m时破损处场强值高出正常值1.5倍,并通过实验验证了仿真结果的正确性。研究绝缘子护套破损及表面污秽情况下的电场分布特征对绝缘子绝缘状态诊断等具有重要意义。     

基于匹配追踪的L模态超声导波检测复合 绝缘子芯棒缺陷研究

传统的复合绝缘子缺陷检测方法主要集中在芯棒外部结构的缺陷上,并不能有效发现芯棒本身中的缺陷,为此提出了一种针对芯棒本身缺陷且能定量估计缺陷大小的检测方法:基于匹配追踪的L模态超声导波检测。通过建立芯棒模型分析了L模态超声导波在芯棒中的传播特性,确定了导波检测的频率范围。基于理论分析,以10周期40 k Hz的导波为激励信号,选取芯棒缺陷轴向长度为8 mm和2 mm,进行了有限元仿真和实验。仿真和实验结果表明:L模态超声导波能准确地检测出复合绝缘子芯棒中的缺陷,且通过Gabor原子构建波形字典,运用匹配追踪算法估计出芯棒缺陷轴向长度的相对误差分别为5. 4%和16. 35%。理论分析、有限元仿真和实验一起验证了该方法的可行性、有效性,为复合绝缘子芯棒缺陷的检测和定量分析提供了一种新的思路。     

超高压V型绝缘子串含零值绝缘子的空间电场畸变特性研究

作为500 kV超高压输电线路重要组成部分的V型绝缘子串长期运行后其绝缘性能下降,易产生零值绝缘子;非接触零值绝缘子的检测需要准确的含零值绝缘子电场特性作为理论依据。因此,本研究建立了500 kV超高压V型绝缘子串含零值绝缘子空间电场仿真计算模型,研究了不同电场监测路径下的电场监测波形特征及畸变特性。研究结果表明：高压端、中部、低压端零值绝缘子的存在均会使电场波形发生较为明显的畸变。对于合成电场和电场纵向分量,当存在零值绝缘子时,零值绝缘子附近将会出现向下畸变的波峰(电场值的突降);对于电场横向分量,则反之。含零值绝缘子时的电场幅值畸变量与幅值畸变比随着零值绝缘子位置的改变而变化。从计算结果可以看出,电场幅幅值畸变比最小值可达18.11%,表明从电场的畸变特性入手可实现超高压V型绝缘子串零值绝缘子的定位。最后,非接触式现场检测实验表明,本研究仿真结果与真实电场波形情况高度一致,本研究所提出的基于电场畸变特性的方法可以有效的识别零值绝缘子位置。     

冰雪环境下复合绝缘子有限元分析

为了分析冰雪环境下复合绝缘子附近电场分布的变化情况,使用Ansys有限元软件对覆冰与覆雪同时存在的复合绝缘子进行了相关分析。通过对不同伞群伞径、伞间距、雪高度、冰棱长度等情况进行系统分析,得出覆冰和覆雪都会使得复合绝缘子的电场分布发生一定畸变,其中覆雪相对于覆冰来说对于复合绝缘子影响较弱。并且通过对不同伞群结构的复合绝缘子仿真分析得出,同样大伞间距时大小中小大的伞群结构对绝缘子覆冰、覆雪的电场畸变有很好的缓解作用,更加适用于常年处于冰雪天气下的地区。     

基于非对称故障条件的复合绝缘子电场分析

利用静态电场的三维有限元法对35kV复合绝缘子的电场分布进行了分析和计算,结果表明,当高压端落入短路金属棒时,其局部的最大电场强度会显著增大;而当低端落入相应的金属棒时,这一效应较弱,计算结果还显示出,干燥绝缘子的伞裙局部或全部脱落后对整个场域的电场强度影响很小,此时绝缘子的电场仍可按2D轴对称分布来进行分析研究。     

覆冰、污秽条件下复合绝缘子电场分布研究

复杂环境中共存的覆冰、污秽等因素对电力系统安全运行构成极大威胁,对复杂环境中的复合绝缘子电场分布进行研究具有重要工程价值和意义。本文借助于有限元软件,以220 kV交流复合绝缘子为例,分别对覆冰、污秽状态下的绝缘子电场分布情况进行了仿真分析。仿真结果表明,随冰棱长度的增加,电场畸变越加严重,当冰棱桥接伞裙时,冰棱外沿表面最大电场强度增大两个数量级,已远远超过起晕场强;湿冰条件下电场变化趋势较之干冰条件时无明显变化,但畸变更加严重;污秽条件下,干燥带的存在使得伞群和护套交接处电场畸变严重,但畸变程度不足以引发局部放电。最后提出在污秽、覆冰共存区域,应采用单伞大爬距的绝缘子,以提高闪络电压。     

基于光学电场传感技术的瓷质劣化绝缘子在线检测装置

输电线路绝缘子串的性能对电力系统的稳定运行至关重要。为了实时、准确的检测输电线路中可能存在的劣化绝缘子,通过试验及仿真分析传感器材料及封装性等因素对检测精度的影响,优化了光学电场传感器对绝缘子周边电场强度的检测方法,在此基础上设计研制了劣化绝缘子在线检测装置。通过现场试验,验证了该检测装置能够实时、有效的检测出绝缘子串是否存在劣化情况。     

光学电场传感器性能对劣质绝缘子检测结果的影响

电场传感器用于绝缘子带电检测技术中,有两个制约绝缘子劣化检测结果精度的主要因素:一是空间电场测量的精度和稳定性,二是空间位置的分辨率和稳定性。通过对复合绝缘子电场分布进行计算分析,并通过试验进行了对比论证。结果表明:使用Pockels光学电场传感器提高电场强度精度以及使用电机进行测量位置准确定位,可显著提高对劣化绝缘子的分辨能力和带电检测的效果。     

基于Faster RCNN的绝缘子自爆缺陷识别

绝缘子是保障输电线正常运行的重要部件,而传统通过人工目视判断的绝缘子缺陷检测方式耗材耗力,近年来得到大力推广的无人机电力巡检方式在图像中快速定位并且找出缺陷绝缘子自动化程度不高,效率较低。针对无人机电力巡检方式提出基于深度学习的Faster RCNN方法,识别无人机图像中的绝缘子,并且对其进行缺陷判别。首先,进行绝缘子的样本采集,采集的样本保证种类丰富、数量足够。其次,利用采集的样本训练Faster-RCNN网络模型,对待检测图像进行识别,确定绝缘子所在具体位置。最后,对提取出绝缘子进行图像分割,通过绝缘子片之间的距离判别该绝缘子串是否存在自爆缺陷。以实际无人机航拍图像为实验数据验证本文绝缘子自爆缺陷识别,结果表明,该方法在复杂背景下能够精确有效地识别出绝缘子串,并且准确判断出该绝缘子是否存在自爆缺陷,具有很强的鲁棒性和实用性。     

机器人电场法检测绝缘子的影响因素分析

机器人检测输电线路绝缘子,可大幅降低人工劳动强度,提高检测效率和质量,特别适用于超高压、特高压线路的长绝缘子串。以某500 kV线路双联双伞型绝缘子串为研究对象,基于有限元方法仿真研究双联型绝缘子串上的电场分布特性,研究了电场分量、电场传感器相对于双联绝缘子串和机器人的方位、电场传感器与绝缘子串的距离对零值绝缘子检测灵敏度的影响,以及一串绝缘子串中零值绝缘子对另一串绝缘子检测结果的影响。研究结果表明,选用轴向电场、传感器位于机器人对面并且距机器人轴向距离大于1片绝缘子,将取得最高检测率灵敏度;传感器应尽量靠近绝缘子伞裙,两者间的距离要控制在10 cm以内;双联串绝缘子相互不影响检测结果。     

500kV输电线路中低零值绝缘子对长串绝缘子电位和电场分布的影响

应用有限元软件Ansys分析了500 kV输电线路中零值和低值绝缘子及其位置、片数不同对整串绝缘子电位和电场分布的影响。结果表明:零值绝缘子比低值绝缘子对绝缘子串的影响要大,离劣化绝缘子越近电压和电场的影响越大;劣化绝缘子位于导线端和横担端对绝缘子串电压和场强的影响,比位于中部的影响大;多片劣化绝缘子连续分布比不连续分布对绝缘子串电压和场强的影响大;按在线测量分布电压法来检测劣化绝缘子,此方法的误判率和漏检率都很高。     

统计分析在支柱绝缘子振动信号识别中的应用

支柱绝缘子的振动声学检测结果评定需要与缺陷样品振动信号进行比对,缺陷样品的特征可能影响判定结果。分析了支柱绝缘子物理特性和运行经验,提出支柱绝缘子振动信号分布规律的假设,并用统计方法分析实测振动信号的分布并验证了假设。基于信号的统计分布规律制定了识别异常支柱绝缘子的方法,并通过超声和射线检测方法验证了异常绝缘子中存在的缺陷。     

运行复合绝缘子憎水性测量方法探讨

针对运行复合绝缘子表面的憎水性特点,提出憎水性测量的新思路并分析了现有标准所规定测量方法的局限性.准确地进行运行复合绝缘子憎水性测量的前提条件是表面状态应该与运行时一致;由于表面粗糙度的影响会导致静态接触角法和动态接触角法在运行复合绝缘子表面测量结果重复性差;后接触角试验后的残留水量可以作为新测量方法进行深入研究;表面张力法不适合用在运行复合绝缘子表面;WC喷水分级法可实现运行复合绝缘子憎水性的在线测量,但进行在线测量时需要注意对憎水性的周期性数据变化的处理;表面粗糙度可作为憎水性测量客观判定依据;根据复合绝缘子表面电位和电场分布,给出了一种憎水性不均匀分布的算法.     

适于机器人的输电线路盘形瓷绝缘子检测技术研究

使用机器人检测高压输电绝缘子是解决超高压、特高压线路低零值绝缘子问题的有效手段之一。现有的低零值绝缘子带电检测方法和技术并非专为巡线机器人量身定做,可能因机器人操作与人工操作的差异而带来新的误差,严重影响检测效果,甚至得出错误诊断结果。针对机器人的运行特点,提出了基于局部电场分布特征的盘形悬式瓷绝缘子伞裙识别方法,无需在测量绝缘子电场分布的同时另外诊断电场测量装置的空间位置,解决了现有电场法检测仪器不能稳定、准确地确定被测点位置信息的缺点,并且通过仿真计算和实验室实测试验,验证了所提出方法的效果。该方法也适用于直流输电线路、复合绝缘子检测。     

超声法在支柱瓷绝缘子探伤中的应用

支柱瓷绝缘子存在的缺陷严重威胁电网的安全运行。介绍了采用超声法对支柱绝缘子进行探伤的基本原理,探伤方法主要有纵波斜角超声波检测和爬波超声波检测两种,纵波斜角超声波检测速度较慢,但可检测瓷件的中心部位;爬波超声波检测速度较快,探测表面下1～15mm的裂纹非常敏感。列举了采用爬波方法在现场检测的实例,建议:在停电时间允许的情况下,应结合爬波和纵波两种方法对支柱绝缘子内部的缺陷进行全面检测。检测时,根据瓷瓶的大小,选择合适尺寸的探头。同时还应根据被检瓷件的材料(高强瓷或普通瓷),选择同类别的试块和探头。     

几种不同头部结构绝缘子的静电场分析

以70kN级绝缘子为例,运用有限元素法,对不同瓷件头部结构形状和厚度的绝缘子在不同介质(空气和油)中的电场分布状况进行了计算与分析,并对绝缘子油中击穿和陡冲击波试验现象的结果做了解释.提出了在绝缘子设计时应注意的几个问题.