绝缘子泄漏电流和PM2.5同步监测系统设计

为研究雾霾对输电线路外绝缘的影响,设计了一种基于ARM的绝缘子泄漏电流监测系统,该系统可监测环境湿度、温度、雨量和绝缘子表面的泄漏电流,并结合通信方式实现该系统与PM2.5在线监测装置的数据交换,最后通过3G网络将数据传送给监测中心,实现了绝缘子污秽外绝缘参数与环境参量及PM2.5同步监测,为研究雾霾与输电线路外绝缘关系提供了基础研究数据。     

污秽中CaSO_4质量分数对瓷绝缘子串泄漏电流特性的影响

泄漏电流是表征绝缘子绝缘状态的重要参量之一,国内外进行了较多研究工作,但分析污秽中CaSO_4质量分数对染污绝缘子泄漏电流特性影响的研究较少。为此,以7片双伞型悬式瓷绝缘子XWP2-160为试品,在人工雾室中进行了人工污秽试验,研究了CaSO_4对绝缘子泄漏电流的影响规律。研究结果表明:由于CaSO_4是微溶的电解质,所以未能溶解的CaSO_4等效为灰的作用,随着CaSO_4质量分数的增加,泄漏电流峰值呈负指数幂形式降低;泄漏电流峰值出现时间呈正指数幂形式增加;闪络电流值略微减小;泄漏电流脉冲次数呈线性减小;临闪电流呈负指数幂形式减小。研究结果对污秽绝缘子闪络特性的分析、机理的认识有着重要意义,可为输电线路外绝缘设计和运行维护提供参考。     

污秽中CaSO_4对典型瓷、复合绝缘子交流污闪特性影响对比分析

自然条件下输电线路绝缘子表面积污成分中含有大量的硫酸钙(CaSO_4),而污秽中CaSO_4对不同型式绝缘子的污闪特性有着不同的影响。为此,以7片XWP2-160型瓷绝缘子串和FXBW4-35/70型复合绝缘子为试品,在人工雾室中进行了人工污秽试验,对比分析了CaSO_4对这2种型式绝缘子污耐压、闪络电压梯度及泄漏电流峰值的影响差异。研究表明:随着CaSO_4质量分数的增加,这2种型式绝缘子污耐压和闪络电压梯度均递增,而泄漏电流峰值递减;不同CaSO_4质量分数下,复合绝缘子的闪络电压梯度是瓷绝缘子闪络电压梯度的1.3~1.7倍,说明复合绝缘子耐污闪性能优于瓷绝缘子;此外,在CaSO_4作用下,盐密(SCD)的改变对于瓷绝缘子污耐压的影响程度为复合绝缘子的1.0~1.2倍,而对于闪络电压梯度为0.8~1.0倍,对于泄漏电流峰值为0.2~0.6倍。研究结果可为输电线路外绝缘设计和运行维护提供参考。     

基于BP人工神经网络的绝缘子泄漏电流预测

外绝缘泄漏电流和绝缘子的污闪过程存在密切的对应关系，相对湿度是影响泄漏电流产生和发展的关键因素之一。首先对两种常用悬式绝缘子进行人工污秽试验，利用泄漏电流测量系统记录其在运行电压作用下、不同相对湿度时的泄漏电流波形并对此进行分析；采用BP人工神经网络的方法，建立了不同湿度下的泄漏电流最大值之间的对应关系；选择Levenberg-Marquardt快速学习算法对建立的BP神经网络进行训练。利用部分试验数据进行的验证以及采用不同方法获得的泄漏电流随相对湿度变化曲线均表明，使用该神经网络来建立不同表面受潮状态时泄漏电流最大值之间的关系是准确有效的。     

污秽中CaSO_4质量分数对XWP2-160瓷绝缘子串交流污闪特性的影响

输电线路绝缘子在自然条件下表面积污成分中含有大量的CaSO_4,而污秽中CaSO_4对绝缘子污闪特性产生较大的影响。为此,以7片XWP2-160型绝缘子串为试品,在人工雾室中进行了人工污秽试验,研究了CaSO_4对绝缘子污耐压及泄漏电流的影响规律。研究表明:随着CaSO_4质量分数的增加,绝缘子串污耐压呈幂函数形式递增,泄漏电流峰值递减;在CaSO_4作用下,可溶性物质密度(SCD)对绝缘子污耐压的影响程度是附灰密度NSDD影响程度的1.45~1.7倍,SCD对绝缘子泄漏电流峰值的影响程度是附灰密度(NSDD)影响程度的3~4倍;随着污秽度的提高,CaSO_4质量分数的改变对绝缘子污耐压的影响逐渐增大;随着CaSO_4质量分数的增大,SCD、NSDD的改变对绝缘子污耐压及泄漏电流峰值的影响逐渐减小。研究结果可为输电线路外绝缘设计和运维提供参考。     

复合绝缘子外绝缘加速老化性能试验稳定性

随着复合绝缘子在高压输电中日益广泛的应用,人们对其长期运行中物理化学的稳定性问题愈加关注。为此介绍了模拟自然气候条件下复合绝缘子外绝缘加速老化性能试验,汉及在表面泄漏电流条件下加速电老化性能试验的规则和方法,并根据试验获得的数据,对复合绝缘子外绝缘物理化学性能变化程度及稳定性进行了验证。     

高海拔地区玻璃绝缘子泄漏电流分析

为了解决特高压直流输电线路中的外绝缘问题,本文在实际海拔高度下,通过对两种大吨位玻璃绝缘子在不同盐密、不同灰密、不同染污情况下进行直流污闪特性试验,采集了大量的泄漏电流数据,并且应用了一种新的研究方法,对绝缘子在耐受临闪电压U_(50%)时所记录的直流泄漏电流进行了统计分析,总结了泄漏电流脉冲幅值、数量统计、持续时间、电量等特征量随条件变化的规律。提出了一种新的能有效地反映判断绝缘子表面染污状态的特征量。     

冷雾环境下绝缘子污层饱和湿润特性分析

电力系统污闪事故多发生在秋冬清晨,其特点是环境温度低并伴有大雾天气,因此研究冷雾环境下绝缘子污层饱和湿润特性对于防污闪工作的深入研究具有重要的意义。笔者通过人工污秽试验测量了不同盐密、灰密下的绝缘子污层饱和湿润时间以及泄漏电流曲线,分析了盐密、灰密和绝缘子型式对污层饱和湿润时间和泄漏电流的影响,得到了其饱和湿润特性。结果表明:盐密、灰密和绝缘子结构型式对污层的饱和湿润均有一定的影响。不同结构的绝缘子在同一污秽度下,其污层饱和湿润时间差别较大。研究结果可为输电线路外绝缘设计和选择提供参考。     

绝缘子泄漏电流在线监测系统定量分析研究

长春超高压局现有的绝缘子泄漏电流在线监测系统的报警值均通过运行人员的经验设置,没有理论和试验依据.通过试验分析大气环境对绝缘子泄漏电流在线监测系统的影响,初步摸索出500 kV输电线路人工污秽绝缘子泄漏电流与污闪电位梯度的关系,为绝缘子泄漏电流在线监测系统的合理运行提供了依据.     

湿度可控的绝缘子泄漏电流智能测控系统研制

为了防止污闪事故的发生,需要对线路外绝缘污秽状态和污闪风险进行评估。泄漏电流法由于其在线实时性越来越受人们关注。泄漏电流主要受绝缘子染污程度和受潮程度的影响。目前研究大多集中在饱和受潮下的泄漏电流特性,而对于非饱和受潮的研究较少。为了对绝缘子泄漏电流和湿度关系进行研究,研制了一套湿度可控的绝缘子污秽试验的智能测控系统。该系统能精确测量试验过程中绝缘子上的电压、电流及温湿度;对实现泄漏电流在0.1mA～2A内精度为2%的测量;采用模糊控制调节湿度,实现相对湿度在80%～99%内精度为2%的调控。同时对不同污秽的绝缘子在不同湿度下的受潮进行了研究分析,给出了加湿的参考时长为40min。     

高海拔地区玻璃绝缘子泄漏电流分析

为了解决特高压直流输电线路中的外绝缘问题，本文在实际海拔高度下，通过对两种大吨位玻璃绝缘子在不同盐密、不同灰密、不同染污情况下进行直流污闪特性试验，采集了大量的泄漏电流数据，并且应用了一种新的研究方法，对绝缘子在耐受临闪电压U50％时所记录的直流泄漏电流进行了统计分析，总结了泄漏电流脉冲幅值、数量统计、持续时间、电量等特征量随条件变化的规律。提出了一种新的能有效地反映判断绝缘子表面染污状态的特征量。     

基于历史数据分析的输电线路状态研判技术研究

随着电力信息技术的快速发展,电力数据资源快速增长,如何应用这些数据成为电力企业面临的一个难题。以污闪问题为例,长期以来一直威胁着电力系统的安全运行。理论分析和试验研究表明,绝缘子表面泄漏电流综合反映了绝缘子表面污秽程度、环境条件等因素的影响,通过测量绝缘子表面泄漏电流可实现污秽程度的在线监测与预警。建立了基于泄漏电流的输电线路状态监测系统,通过对泄漏电流监测的历史数据进行趋势分析,结合温度、湿度等环境信息,实现了输电线路绝缘状态的分析判别。研究获得了典型环境条件下的泄漏电流监测数据波动范围,可为运行人员决策提供支持。     

喷涂PRTV涂料玻璃绝缘子串染污外绝缘特性研究

PRTV涂料因其憎水性能良好,在输电线路外绝缘的建设和维护上得到了广泛应用。通过大量人工污秽试验,研究了220 k V和500 k V电压等级输电线路玻璃绝缘子串在PRTV涂料不同喷涂方式下的染污外绝缘性能。研究表明,PRTV涂料对提高绝缘子串污闪电压,降低表面泄漏电流效果明显;不完全喷涂PRTV涂料玻璃绝缘子串的污闪电压比普通绝缘子串有很大提高,甚至与完全喷涂效果相差不大,可大大节省涂料用量。提出了适合于220 k V电压等级绝缘子串的PRTV涂料喷涂方式,为输电线路外绝缘的设计和性能维护提供了支持和参考。     

覆冰绝缘子串泄漏电流与覆冰量及覆冰水电导率的关系

污秽与覆冰量是影响输电线路绝缘子冰闪电压的主要因素,因此有效预测污秽和覆冰量是防止发生冰闪事故的手段。本文通过人工气候室试验,模拟运行电压下覆冰量和覆冰水电导率对覆冰绝缘子泄漏电流的影响,提取了泄漏电流的三个特征量:泄漏电流脉冲幅值、谐波含量和电荷量,这三个特征量从不同角度描述了泄漏电流与覆冰量和覆冰水电导率的关系,并且得到了它们之间的回归方程式。基于泄漏电流特征量与覆冰量、覆冰水电导率的关系,提出覆冰绝缘子污冰预测神经网络模型,脉冲幅值、谐波含量和电荷量作为神经网络的输入量,污冰参数(ISP)作为神经网络的输出量。神经网络模型预测结果与试验测试结果对比分析可知,预测结果与试验结果的相对误差绝对值小于8.5%,因此本文提出的覆冰绝缘子污冰预测模型能够有效地对覆冰绝缘子ISP进行预测,为输电线路外绝缘的选择和设计提供参考依据,对于预防冰闪事故的发生有着重要的意义。     

基于BP神经网络的线路绝缘子表面泄漏电流预测

污闪事故严重威胁着电力系统的安全稳定运行,而绝缘子表面泄漏电流与污闪之间存在比较密切的联系,文中希望通过神经网络模型对泄漏电流进行预测进而对防污闪工作进行指导。通过对泄漏电流在线监测系统得到的线路多年运行数据进行分析,得到了影响泄漏电流的典型因素及其作用规律。利用BP神经网络算法对某一地区泄漏电流实测数据进行训练,得到较为理想的神经网络模型,使用该模型能够对下一年份线路泄漏电流值进行预测。通过江苏省实际运行线路绝缘子泄漏电流数据的预测结果,验证了该预测方法的有效性和正确性。     

变电站设备外绝缘状态在线评估系统研发

为了有效预防变电站设备闪络事故的发生,根据最大泄漏电流和污闪电压关系建立了变电站设备外绝缘状态评估模型。该模型以一段时间内测得的绝缘子泄漏电流最大值为基础,综合地考虑了绝缘子形状系数、爬电总距离和现场相对湿度的影响。利用这个评估模型研发了变电站设备外绝缘状态在线评估系统。该系统在人工试验和现场运行中显示,能实时、正确地评估设备的污秽状态。     

高压输电线路绝缘子污秽在线监测系统的研究及应用

针对采集的甘肃兰州供电公司送电处330kV线路靖西线316号绝缘子监测点运行数据—泄漏电流、相对湿度进行判断分析,揭示在同一相对湿度污秽发展的趋势,预警未来存在的设备运行安全隐患。同时分析环境与气候条件(如雾、雨等)对污秽的影响,科学地评价线路的外绝缘水平,为电力用户提供检修依据。     

基于模糊神经网络的绝缘子表面污秽在线监测

在恶劣的自然环境下,积污绝缘子随时可能发生闪络。在实验室模拟试验和现场实测数据基础上,分析了环境因素对不同污秽程度绝缘子外部电气特性的影响。通过选择泄漏电流有效值、泄漏电流峰值及泄漏电流脉冲频次、环境温湿度等参量作为输入参数,提出采用模糊神经网络方法实现对输电线路绝缘子污秽状况在线监测结果的综合评定。介绍了基于模糊神经网络的污秽评定模型的构建过程,最后列举部分试验数据验证了该方法的可行性。     

污秽绝缘子闪络特性与泄漏电流特性研究

绝缘子污闪事故严重威胁电力系统的安全可靠运行。为完善污秽绝缘子闪络特性、机制及闪络过程的认识,为输电线路外绝缘的选择和设计提供参考依据,基于人工气候室的试验对瓷、玻璃及复合绝缘子闪络特性及泄漏电流特性进行了研究。研究结果表明：绝缘子闪络电压随着盐密、灰密及雾水电导率的增加而减小;瓷、玻璃绝缘子闪络电压不随污秽迁移时间的变化而变化,复合绝缘子闪络电压随着迁移时间的延长而增大;闪络过程中,复合绝缘子泄漏电流有效值及脉冲数远低于瓷和玻璃绝缘子;相同试验条件下,复合绝缘子的表面电阻远大于瓷与玻璃绝缘子的表面电阻。     

基于GPRS/GSM无线通信的高压输电线路绝缘子泄漏电流在线检测

高压输电线路绝缘子使电位不同的导体在机械上相互连接,而在电气上则使之绝缘,要求其能够长期在正常工作电压以及内、外部过电压情况下能够安全可靠运行。本文介绍了传统高压绝缘子的检测方法以及提出了高压输电线路绝缘子在线监测系统的基本组成,阐述了高压输电线路泄漏电流的基本特点以及泄漏电流的提取、采集和处理方法,给出了对电流传感器频带拓宽的具体方法,提出了在某特定时间内对高压输电网绝缘子泄漏电流脉冲个数和平均电流峰值进行测量的方法。试验结果表明:文章提出的方法可以满足电力工业现场对高压输电线路绝缘子泄漏电流的实时监测。