染污绝缘子放电发展区段与污闪预警的实验研究

污闪是污秽放电的极端结果,针对绝缘子泄漏电流与污秽放电之间的紧密联系,通过实验室反复试验,研究泄漏电流的特性,目的是提取污闪预警的特征量以防止污闪的发生。该文从泄漏电流有效值、泄漏电流波形以及泄漏电流功率谱图3个角度入手,提出污秽放电发展过程可以划分为3区段,即安全区、预报区和危险区。同时指明了泄漏电流时域和功率谱域的区段分界线,为进一步研究污秽放电预警提供了有效帮助。研究表明泄漏电流有效值变化,泄漏电流波形发展变化以及功率谱最大谱峰值曲线增长速率k的大小,可以为污闪预警提供更明确的理论指导。试验证明此划分有利于污闪预警系统更清晰地建立,有利于工程人员的实际操作。     

染污绝缘子污闪全过程泄漏电流波形及谐波特性分析

污闪是高压输电线污秽绝缘子沿面放电的极端结果,要预防污闪必须及时准确地做出表面污秽度的预测。为此,针对泄漏电流与绝缘子表面污秽度之间的紧密联系,基于污闪发展全过程的3区段思想,通过反复的实验测试,研究污秽沿面放电全过程中泄漏电流的3区段典型波形,提取出波形的区段变化特性;利用频域谐波分析方法,揭示出污闪过程中3区段泄漏电流的主要谐波成分的变化特点和规律;利用系统波形畸变率来分析波形质量的原理,建立了污闪发展全过程泄漏电流波形的畸变率,确立了3区段波形畸变率的变化范围。研究表明,电流波形、谐波以及波形畸变率都是泄漏电流特性很好的描述参量,这些特性参量的变化规律与绝缘子片数、污秽度和绝缘子形状等参量无关,具有可推性和一致性。实验分析证明,泄漏电流波形、谐波以及波形畸变率从图形和量值两方面出发,可以为污闪区段预警提供更明确的理论指导,有利于更清晰地建立污闪预警系统。     

绝缘子污秽度检测与污闪预警研究综述

概述了现今绝缘子污秽度检测方法的优缺点,提出泄漏电流是污闪预测中最为重要和科学的参量.分析了泄漏电流特征量提取的时域和频域的各种有效方法,及各方法的优点和局限性.结合绝缘子的污秽特点,指出了今后绝缘子污秽检测方法的研究方向和重点是应建立基于泄漏电流的多参量的综合预警模型.     

复合绝缘子泄漏电流波形分形特征研究

绝缘子泄漏电流能够综合体现绝缘子电压水平、污秽状态,贯穿于绝缘子的整个闪络发展过程,提取绝缘子泄漏电流特征量对预测绝缘子闪络事故的发生尤为重要。在人工污秽试验的基础上,利用分形理论提取了复合绝缘子泄漏电流分形维数特征量,分析了闪络发展过程中泄漏电流不同区段波形和分形维数的变化特征,对比了3种不同污秽度水平下泄漏电流波形的分形特征。结果表明,在污闪发展过程中,泄漏电流波形的分形维数呈整体下降的趋势;污秽程度不同,泄漏电流波形分形特征存在微小的差异。实验分析证明,泄漏电流波形分形维数能够直接反映其波形特征,能够为绝缘子污闪提供有效预警。     

基于泄漏电流的绝缘子污秽状态预警方法的研究

随着大气污秽程度的增加和超高压和特高压电网的建设和运行,污闪事故严重威胁电力系统的安全运行。为了实时地监测绝缘子表面的污秽程度,科学地预测和评判污闪的潜在威胁,文中通过对ZS-35绝缘支柱加压,在相同盐密和湿度下采集泄漏电流,提取泄漏电流幅值、有效值、等效脉冲以及环境参量相对湿度作为的输入参量,建立了基于径向基神经网络的污秽绝缘子的污秽等级评定模型和污闪预警模型,结果用实验室测得的数据对模型进行了验证,证明了该模型的准确性。     

污秽复合绝缘子泄漏电流波形频谱特征

为了解复合绝缘子在污闪过程中泄漏电流变化特征,在人工雾室中开展了复合绝缘子污闪试验研究,测量和分析了试验过程中泄漏电流波形的时域和频域特征。分析结果表明,泄漏电流幅值、基波、三次谐波和五次谐波相互间具有较强的相关性,提出以泄漏电流最大值(Im)、总谐波失真率(THD)、泄漏电流基波相位差(θ)表征泄漏电流频谱特征;临闪时,泄漏电流具有幅值高、谐波含量少、泄漏电流基波与电压间相位差小的特点。研究结果为建立基于泄漏电流特征量的污闪预警系统提供了依据。     

恒压洁净雾环境中复合绝缘子表面泄漏电流特征参量分析

为有效地建立污闪与泄漏电流之间的关系，针对一种憎水性充分迁移的10 kV复合绝缘子试样，采用恒压洁净雾试验方法，分析了泄漏电流特征参量随受潮时间的长期变化特征，并讨论了泄漏电流各个特征参量与污闪之间的对应关系。结果表明：累积泄漏电流脉冲数目及累积放电量随时间的变化特性与试品是否发生污闪有对应关系，即发生闪络的试品其表面累积泄漏电流脉冲数目及累积放电量的上升速度均快于未闪络的试品。     

绝缘子污秽预测新特征量的泄漏电流时频特性分析

泄漏电流时域和频域成分中含有丰富的体现绝缘子污秽程度的信息量,为此,通过实验室反复试验,利用快速傅立叶变换(FFT)研究在不同污秽度下泄漏电流的频谱特性,从泄漏电流有效值和泄漏电流频谱两方面入手,提取出安全区泄漏电流的4个特征量:泄漏电流有效值的均值I-、最大值Imax和标准差σ及3次谐波与基波幅值比k,分析得出这4个特征量与污秽度分别呈指数拟合关系,并且泄漏电流有效值的3个特征量对污秽预测结果的影响各不相同。试验证明这4个特征量可以有效预测绝缘子污秽度水平,为污闪预警提供新特征量。     

泄漏电流幅值与波形畸变率联合表征染污绝缘子运行状态的研究

为有效预警污闪事故,文中以单片XP-70型瓷绝缘子为研究对象,在人工雾室里进行了大量的交流人工污秽试验,并且基于污闪发展全过程3区段的思想,利用时频域结合的分析方法,揭示出污闪过程中,3区段泄漏电流波形的典型特性,以及泄漏电流的幅值和波形畸变率的变化特点。试验研究结果表明:泄漏电流幅值和波形畸变率是能够有效地描述泄漏电流波形,他们的变化规律与绝缘子表面的污秽度,污秽分布和气压等参量无关。研究结果对于建立基于利用泄漏电流表征线路绝缘子的运行状态系统具有一定的参考价值。     

污秽绝缘子泄漏电流特性研究

为提高泄漏电流评估绝缘子污秽度的可靠性,综述了污秽绝缘子泄漏电流特性问题20余年的研究成果,其内容包括临闪前泄漏电流和污闪电压的关系;在运行电压下及绝缘子表面污层饱和受潮时泄漏电流和放电现象间的关系;泄漏电流和等值附盐密度(ESDD)、绝缘子形状、片数、污秽状况以及污闪电压的关系;以及在绝缘子表面污层未达到饱和受潮条件时泄漏电流和雾浓度、相对湿度、ESDD间关系的研究。基于泄漏电流与其他污秽度参数之间关系的研究开发出在实验室及变电站测量多参量泄漏电流的仪器,并在现场测量了大量泄漏电流及气象条件的数据。根据研究成果提出了利用运行电压下的泄漏电流最大值进行污闪预警的方法。     

绝缘子放电区段划分及污秽预测的泄漏电流分形维数研究

污秽放电的极端结果是污闪,为提取反映绝缘子污秽放电发展的有效特征量,在实验室反复试验研究的基础上,利用分形理论中的变换法提取绝缘子污秽放电过程中泄漏电流波形的分形维数,分析不同污秽度下安全区、预报区和危险区 3 个区段内泄漏电流分形维数的差异,提取预报区分形维数的均值和标准差米预测污秽度.得出污秽放电不同阶段分形维数的变化特征明显,且不同污秽度的分形维数人小不同.试验证明泄漏电流分形维数的变化规律能有效预测污秽放电发展趋势及污闪的发生,分形维数的大小能有效判断绝缘子污秽的轻重,为污闪预警提供了新方法和新特征量.     

交直流电压下绝缘子放电紫外脉冲与泄漏电流对比分析

绝缘子污闪是威胁电力系统安全可靠运行的主要因素之一,如何有效检测绝缘子污秽状态成为污闪防治的关键。本文基于搭建的污秽绝缘子放电紫外脉冲检测系统,利用人工气雾室开展了不同污秽分布与空气湿度下陶瓷绝缘子放电紫外脉冲检测与泄漏电流对比实验研究。实验结果表明:直流电压下,不同污秽分布与空气湿度下绝缘子放电紫外脉冲数与泄漏电流具有相似的规律,可采用绝缘子放电紫外脉冲数替代泄漏电流检测污秽绝缘子,实现绝缘子污秽状态的非接触检测与评估;交流电压下,不同污秽分布绝缘子放电紫外脉冲数区别不大,难以通过紫外脉冲检测实现不同污秽分布绝缘子的区分。研究工作为输电线路绝缘子污秽状态非接触检测与评估提供了参考。     

污秽绝缘子表面局部电弧与泄漏电流波形特征间对应关系分析

污秽绝缘子表面局部电弧的发展变化与泄漏电流密切相关。为此,以普通悬式瓷绝缘子XP-70为试品,在人工雾室环境下进行了大量人工污秽试验,研究了污秽绝缘子表面局部电弧与泄漏电流波形特征之间的关系。利用泄漏电流采集装置连续存储了电流波形并利用高速摄影仪同步拍摄了放电过程,详细记录了绝缘子表面的局部放电现象以及泄漏电流的发展变化过程,揭示出局部放电强度与泄漏电流波形类别之间的对应关系;通过提取不同局部放电强度下泄漏电流波形的多个特征量(半波极大值同极小值之比k;波动率为k的电流波形在1s内出现的次数fk;一定时间内fk出现的总次数Ck及fk的最大值fkmax),研究了整个试验过程中各特征量的变化规律以及它们与等值盐密ρESDD之间的关系。研究结果表明,可以根据泄漏电流波形特征初判绝缘子表面的放电程度;根据fk变化规律及局部放电强度,能更加明确地将泄漏电流划分为3个区段即安全区、预报区和危险区;在污秽严重的情况下,fkmax(k>80)在一定程度上能较好地反映绝缘子的污秽程度和放电强度;Ck(50相似文献   

绝缘子安全区泄漏电流频谱特征提取及污秽状态预测

针对现有染污绝缘子在线检测系统基于泄漏电流时域特征预测绝缘子污秽状态，而忽略了泄漏电流频域成分中含有丰富信息量的问题，提出了利用快速傅里叶变换(FFT)与功率谱估计相结合的分析方法，提取出泄漏电流的2个频谱特征量：3次谐波与基波幅值比k和功率谱中高频能量与总能量之比a，作为污秽状态预测参量。该文主要研究运行电压下安全区(<20mA)内，分别改变湿度和污秽度情况下，泄漏电流的频谱特征，泄漏电流受湿度以及污秽变化的频谱特征，目的是将绝缘子污秽状态预测提前到安全区来。现有的试验结果表明，利用频谱特征量k和a的变化规律，能有效预测绝缘子表面的湿度和污秽度状况。     

Frequency characteristics of leakage current waveforms of anartificially polluted suspension insulator

In order to establish a method for monitoring contamination in insulators based on leakage current waveforms and their frequency characteristics, the leakage current waveforms and frequency characteristics of an artificially polluted 180 mm diameter cap and pin type insulator were investigated by the wet contaminant and the clean fog methods at fixed applied voltages. As a result it was found that leakage current waveforms become similar to the symmetrical wave when strong local arcs occur; hence, the intensity of the odd order of harmonic components, e.g. 50, 150, and 250 Hz, is high. Furthermore, it was clarified that the transition of the leakage current waveforms, until flashover occurs, is classified into six stages and that a threshold exists by which the occurrence of flashover can be predicted     

绝缘子污秽度预测特征量提取与神经网络模型

为了给输电线路防污闪提供科学指导,优化绝缘子污秽度预测特征量从而提高污秽度预测时间裕度和可靠性是关键。在人工雾室模拟35 kV线路3片串普通型和防污型染污绝缘子,测取了相同运行状态下相同采样时段内的泄漏电流,提取泄漏电流有效值均值、有效值最大值和有效值标准差作为污秽度预测的特征量,建立了3个特征量与污秽度的回归拟合关系,对比分析2种绝缘子泄漏电流3个特征量与污秽度的关系,推导验证了防污型绝缘子泄漏电流3个特征量小于普通型的原因。提出在污秽沿面放电安全区段内,主要利用泄漏电流有效值的3个特征量作为污秽预测神经网络模型的输入量。仿真和试验结果对比表明,所建立的预测模型误差在4%以下。所给出的研究结果不仅为输电线路防污预警系统特征量的优化选择提供了理论依据,对线路清扫选线决策也有指导作用。     

人工污秽试验中绝缘子泄漏电流的统计特性

为了建立有效的污闪绝缘子在线监测系统,须确定合理的检测信号和检测方法。基于恒压净雾人工污秽试验数据,利用统计分析理论,分析了泄漏电流Ileak的特性,讨论了在人工污秽试验过程中,显著影响Ileak的因素,计算了各因素影响因子的大小,得到了电流的回归方程。结果表明,Ileak和环境相对湿度(RH)以及加湿持续时间关系密切,加湿时间和RH变化对Ileak影响严重;但Ileak和环境温度θ相关性很弱,θ主要是通过影响RH来间接影响Ileak。     

基于高压侧测量的输电线绝缘子泄漏电流在线监测系统

设计了一种基于MSP430高压侧绝缘子泄漏电流在线监测系统,采用一段时间内泄漏电流的峰值最大值、峰值平均值和脉冲数等参数作为污秽程度划分的依据,详细介绍了基于反馈补偿型泄漏电流传感器的设计,实现电流传感器的高线性化,提出用电流互感器直接从高压负载电流中获取系统供电能量的思想,分析了干扰噪声对泄漏电流信号峰值提取的影响,在软件设计中,引入了小波变换算法对信号进行降噪处理的方法。实验测试表明,通过对实时监测记录的历史数据进行综合分析和统计,能够对绝缘子的污秽程度做出正确的划分,并实现绝缘子污秽过度报警功能,从而减少了污闪发生的概率,提高了供电系统可靠性。     

饱和受潮条件下的绝缘子泄漏电流特性

空气湿度的大小直接影响到绝缘子表面污层的润湿情况,进而影响泄漏电流的特性。为此,针对目前电力系统大量使用的多种绝缘子,采用固体污层法试验研究了绝缘子在饱和受潮条件下的泄漏电流特性。在简要介绍了试验装置后详细分析了泄漏电流与染污程度、受潮状态、爬电比距等因素的关系,并建立了泄漏电流最大值与等值盐密、污闪电压梯度、运行电压、绝缘子串长、雾浓度之间的对应关系。这些基础规律的研究,可为绝缘子泄漏电流监测系统的正确预警和专家系统的正确分析奠定基础。