绝缘子污秽检测方法综述

绝缘子污闪成为继雷电闪络之后影响电力系统外绝缘的第二大危害.随着大气污染日趋严重,绝缘子表面污秽集聚加剧,发生污闪事故的可能性增加.绝缘子污闪由表面污秽程度和潮湿的气象条件决定的,及时检测绝缘子污秽情况并及时清扫可减少污闪事故发生.将就绝缘子污秽检测方法进行介绍,重点介绍微波辐射法和紫外脉冲法.     

基于闪络电压预测的污闪预警系统

污闪问题严重威胁着我国电力系统的安全运行,在线监测是电力系统运行维护的重要手段。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。为此,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,研究了饱和受潮条件下的泄漏电流与闪络电压的影响因素,试验结果表明,饱和受潮条件下的泄漏电流最大值与不同湿度条件下非饱和受潮绝缘子表面污层的泄漏电流值存在近似线性关系,分段线性化后可通过实测值预测饱和受潮泄漏电流最大值;综合考虑绝缘子形状系数、爬电距离、泄漏电流最大值的综合表征特征量与绝缘子在饱和受潮条件下的污闪电压存在负幂函数关系;建立了利用实测非饱和受潮泄漏电流值预测饱和受潮闪络电压的数学模型和污闪预警系统,江苏地区的运行结果表明该系统可实现污闪预警。     

污秽不均匀度对XP-160绝缘子串交流闪络特性的影响

实际运行中的绝缘子上/下表面的污秽分布并不是均匀的,因此对不均匀污秽下绝缘子的污闪特性进行了研究。通过对7片XP-160标准瓷绝缘子串在污秽分布不均匀时的交流闪络特性进行试验,得到了不同盐密、不同污秽不均匀度(上、下表面盐密比,T/B)下的绝缘子串闪络特性。对不同污秽不均匀度下表面污层电导和泄漏电流与绝缘子串污闪电压的关系进行了分析,结果表明:盐密和污秽不均匀度对绝缘子串的污闪电压都有影响,且两者的影响互相独立;绝缘子串的污闪电压会随着T/B的减小而增大;7片XP-160绝缘子串的污闪电压(Uf)与附盐密度(ρSDD)、T/B分别满足幂函数和对数函数关系,通过数据拟合得到污秽影响特征指数b及不均匀污秽下修正系数C分别为0.365和0.501;不均匀污秽下,绝缘子表面污层电阻增大是导致XP-160绝缘子串交流污闪电压提高的主要原因。     

长棒形瓷绝缘子交流污闪特性与污闪电压提高措施

为获取长棒形瓷绝缘子交流污闪特性,以制定针对性的防污策略。通过现场污秽取样,确定500 kV交流输电线路中长棒形瓷绝缘子表面污秽分布与组成;采用人工污秽试验方法,研究了污秽不均匀度、污秽种类对交流污闪电压的影响,同时初步探索长棒形瓷绝缘子在交流特高压线路的应用配置;最终比较了涂覆RTV涂料和加装增爬裙的防污效果。结果表明:长棒形瓷绝缘子背风面积污明显重于迎风面,大伞裙下表面积污一般大于上表面,而小伞裙的上、下表面积污情况相当;当长棒形瓷绝缘子表面污秽度一定时,污秽上、下表面不均匀分布会提高其污闪电压,迎、背风面污秽不均匀分布降低其污闪电压,随着污秽中CaSO_4质量分数的提高,污闪电压逐渐增加;长棒形瓷绝缘子的污闪电压和串长呈线性关系。为提高长棒形瓷绝缘子交流污闪电压,可加装增爬裙或芯棒涂覆RTV涂料。     

绝缘子污秽放电声发射监测方法研究

提出了绝缘子污秽放电的声发射现象,通过监测声发射信号可以监测污秽绝缘子。介绍了声发射信号的监测原理及由超声传感器和后续处理电路组成的监测装置,进行了绝缘子污秽试验,采集了实际的声发射信号。从采集的声信号中提取特征量,建立声信号的数学模型。利用模糊推理方法对声信号的特征量进行处理。分析结果表明综合声信号的几个特征量可以有效判断绝缘子表面的污闪放电强弱．实现对绝缘子污秽放电的监测和预警。     

污秽不均匀度对LXY4-160玻璃绝缘子串交流闪络特性的影响*

输电线路绝缘子表面污秽在自然条件下分布不均匀,污秽不均匀度是影响闪络电压的重要因素,因此研究输电线路绝缘子在不均匀污秽下的闪络特性具有重大意义。首先进行了LXY4 160玻璃绝缘子串的自然积污试验,然后研究了交流电压下污秽分布不均匀时7片LXY4 160玻璃绝缘子串的交流闪络特性,分析了不均匀污秽下绝缘子表面污层电导率和泄漏电流与污闪电压的关系,得到了不同盐密(SDD)、不同污秽不均匀度(T/B)下绝缘子串的闪络特性。研究结果表明：SDD和T/B对LXY4 160玻璃绝缘子串的污闪电压有影响,且二者对污闪电压的影响是相互独立的;随着T/B的减小,污闪电压会增大;7片LXY4 160玻璃绝缘子串的污闪电压(Uf)与T/B、SDD分别满足对数和幂函数关系,且污秽影响特征指数b为0.280,不均匀污秽下修正系数C为0.271;不均匀污秽下绝缘子表面污层电阻将增大是导致LXY4 160玻璃绝缘子串污秽交流污闪电压提高的主要原因。研究结果对输电线路外绝缘设计和选择具有一定的参考价值。     

高海拔直流线路大吨位绝缘子配置方法研究

为给中国高海拔地区特高压直流输电工程外绝缘设计提供参考,该文在1 970 m实际高海拔条件下,以10片/串大吨位钟罩型瓷绝缘子XZP1-300为试品(染污采用固体污层法),采用恒压升降法,在人工雾室中对大吨位绝缘子外绝缘配置方法进行系统研究。试验结果表明：灰密为1.0 mg/cm2条件下,50%闪络电压与盐密大小满足幂函数关系;盐的种类、上下表面污秽分布及灰密大小对直流污闪电压影响较大,沿绝缘子串轴向污秽分布不均匀的影响相对较小,并分别给出上述各因素对污闪电压影响的修正系数。以此为基础,对外绝缘配置公式的应用方法进行了说明,该公式可用来估算自然污秽和人工污秽试验中污闪电压值,并可作为高海拔地区特高压直流输电线路外绝缘设计的参考。     

直流复合绝缘子不均匀污秽闪络特性研究

为了给超高压及特高压直流线路复合绝缘子设计应用提供依据,采用人工污秽试验方法研究了直流复合绝缘子不均匀污秽闪络特性以及憎水性条件下污闪电压的提高幅度,提出了直流复合绝缘子不均匀污秽闪络电压的修正系数公式,获得了修正系数。研究结果表明,污秽在上下表面不均匀分布对复合绝缘子污闪电压的影响比瓷或玻璃绝缘子的影响小,直流复合绝缘子上下表面污秽不均匀校正系数为1.065,复合绝缘子在憎水性下直流污闪梯度比亲水性下高出近153%。     

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。     

高海拔条件下大吨位线路绝缘子污闪特性研究

在 2种盐密、4种海拔高度下对 9种典型的大吨位电瓷、玻璃和复合绝缘子进行了人工污秽试验 ,得出了各种绝缘子污闪电压随海拔高度变化的规律。试验结果表明 ,三层伞型电瓷绝缘子的耐污闪性能最好 ,双层伞型电瓷绝缘子的耐污闪性能也较好 ,而且随海拔升高其污闪电压的降低幅度较小 ;在高海拔重污秽地区采用复合绝缘子的优势非常明显 ,即使表面已无憎水性 ,它的污闪电压也比电瓷和玻璃绝缘子高。最后给出了不同绝缘子的下降指数n值 ,它反映气压对污闪电压的影响程度并与绝缘子的外形和污秽有关     

SF_6替代气体中绝缘子沿面闪络特性研究现状

阐述了目前国内外对SF_6替代气体中绝缘子沿面闪络特性的研究现状,介绍了气体中影响绝缘子沿面闪络的因素,指出气体的绝缘子闪络性能受气压和SF_6含量的影响最大,闪络电压通常随气压增大而增大,并呈线性关系;绝缘子形状、接触情况、湿度、温度、表面粒子的长度、粗糙度等因素对闪络性能也有一定影响。     

基于紫外脉冲法的绝缘子污秽状态监测

为及时监测绝缘子的污秽状态,根据绝缘子污秽程度与放电脉冲的关系和绝缘子放电时紫外脉冲的特性,提出了一种基于紫外脉冲法的绝缘子污秽状态在线监测技术,通过绝缘子放电强度和次数的变化判断绝缘子污秽程度。110kV线路试验的结果表明,在线监测表面放电时的紫外脉冲可监测绝缘子的污秽状态,且不需接触绝缘子,与绝缘子的距离可以达到4m。     

基于紫外脉冲法的非接触式低值(零值)绝缘子在线监测系统

目前低值(零值)绝缘子检测手段主要有电压分布法、电晕脉冲法、红外热像测温法及超声波法等,但均有一定的不足.文中提出了全新的紫外脉冲法:当线路上存在低值绝缘子时会造成绝缘子串电压分布改变,从而使绝缘子串的放电脉冲数目增加,并引起放电紫外光脉冲的相应变化.在线路杆塔上加装根据文中方法研制的监测装置,对绝缘子串放电脉冲引起的紫外光的185 nm～260 nm(日盲区)部分进行连续在线监测,分析紫外脉冲的变化,可以发现低值(零值)绝缘子.由紫外脉冲法构成的绝缘子监测系统,不需和绝缘子接触,检测距离可以远达4 m以上,适用于线路绝缘子在线监测.文中方法经过了110 kV线路的实验验证,证实了检测效果.     

复合绝缘子接地电流的测量及其特性研究

目前检测复合绝缘子污秽状况的主要方法是泄漏电流法。这种方法需要在绝缘子上加装电流传感器,加大了测量难度和危险性。文章提出了通过测量绝缘子接地电流来检测复合绝缘子表面污秽程度的方法.对复合绝缘子的接地电流特性进行了研究,分别建立了复合绝缘子接地电流、体泄漏电流和表面泄漏电流的测试回路,对洁净和污秽条件下复合绝缘子上述3种电流进行了测量和比较分析。试验结果表明：污秽条件下复合绝缘子接地电流及表面泄漏电流的幅值比洁净条件下的都有明显增大,而且增大的幅度基本相同,而波形上谐波成分大大减小,但体泄漏电流基本没有变化。因此,通过测量复合绝缘子接地线上的接地电流可以用于检测出复合绝缘子的污秽程度。     

基于模糊逻辑方法的高压绝缘子污秽程度评定

绝缘子污秽在线监测系统常通过监测绝缘子表面泄漏电流的大小来判断在线运行的绝缘子污秽状况。研究表明,泄漏电流除了与绝缘子表面的污秽状况有关外,还受温度、湿度等环境因素影响,并且与各因素之间存在复杂的非线性关系。文中在实验室模拟试验和现场实测数据的基础上,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,提出了基于模糊逻辑推理的绝缘子污秽程度评定方法,并建立了一套模糊推理规则。通过部分实验数据验证了该方法的可行性。     

浅论绝缘子串电晕电流的统计特性

论述了绝缘子串在高电压作用下的电晕电流特性,并通过试验进行了验证。试验表明,绝缘子电晕电流具有统计特性,它与外加电压、绝缘子表面污秽程度及空气湿度等参数有关。用电晕电流法在线检测绝缘子运行状况是完全可行的。     

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。     

基于泄漏电流的绝缘子染污状态在线监测技术的发展

从泄漏电流特性的研究、绝缘子染污状态评价的方法以及泄漏电流在线监测系统的研制等方面介绍了基于泄漏电流的绝缘子染污状态的发展动态及趋势。     

污秽绝缘子表面电场分布仿真及绝缘特性试验

In this paper,the electrical fields along the insulator surface under different scenarios,such as asymmetric pollution on top/bottom surface,and uneven circumferential distribution of surface pollution,have been calculated with finite element method for field simulation.Tests on artificial pollution insulators are conducted to study the 50% withstand voltage U50 of artificial pollution suspension insulators under different NSDD(non-soluble deposit density)and asymmetric pollution on the top/bottom surface,and study the change of leakage current with air humidity under different voltage and different ESDD(equivalent salt deposit density).The result shows that asymmetric top/bottom surface pollution has a greater impact on the insulator electrical field distribution,and the leakage current will jump under low air humidity,if had large ESDD,which has practical meanings to the anti-pollution design of the transmission line under different pollution levels across the country.