采用LED光纤传感器的绝缘子串泄漏电流测量方法

测量绝缘子串的泄漏电流是目前监测输电线路绝缘子串表面污秽状态的主要手段之一,然而由于输电线路环境的复杂性,常常会伴生出大量的电磁干扰,会在泄漏电流的采集源头产生噪声从而导致采集失真。为提高传感器测量绝缘子泄漏电流的抗干扰能力和准确度,采用廉价稳定的光学器件—发光二极管(light emitting diode,LED)设计并制作了1套光纤传感器装置,利用光电转换和光信号的稳定性,以3片XP-160绝缘子串为试验对象,取盐密为0.05～0.2mg/cm2,在同一相对湿度(85%)下,采用逐渐加压法监测绝缘子串的泄漏电流。经试验验证,该光纤电流传感器可以实现选择性测量泄漏电流的正半周波或者负半周波,经过改进使用差分电路后可以实现测量全波泄漏电流,其零休时间<1ms,波形响应时间<0.1ms,测量电流的灵敏度达到40V/A,线性拟合度均>99.94%,频率响应在1～10kHz范围内,可以满足对泄漏电流测量的基本要求。     

污秽绝缘子泄漏电流光纤传感器的设计

本文分析了污秽绝缘了泄漏电流的特点和光纤信号传输的特点，提出了污秽绝缘子泄漏电流光纤传感器的设计方法。     

污秽绝缘子泄漏电流光纤测量系统

采用Ｖ／Ｆ变换和单片机实现的污秽绝缘子泄漏电流光纤测量系统，具有精度高、测量范围可变、功耗低、单根光纤及电路简单可靠等优点。在１０ｋＶ交流电压作用下，对污秽绝缘子泄漏电流进行了有效测量，在污闪发生之前，均能可靠地测量泄漏电流的大小。     

基于F-P光纤泄漏电流传感器的绝缘子状态监测

创新应用先进传感技术来提升电网信息感知水平,解决电网中强电磁干扰问题,是建设新型电力系统面临的重要挑战。针对输电线路复杂电磁场中绝缘子泄漏电流的监测,以XP-70绝缘子为实验对象,研制了一种基于法布里–珀罗(Fabry-Perot, F-P)干涉的绝缘子泄漏电流光纤传感器。该传感器利用敏感端机电耦合部件的换能特性及光纤传感无源、抗电磁干扰的特点,实现了泄漏电流的测量。实验结果表明,所研制的传感器具有良好的静态稳定性和动态跟随性;传感器在绝缘子泄漏电流实验线性度测试中,其线性拟合度R²=98.69%,具有良好的线性度,灵敏度为0.013m A/k V;该传感器在相同电压等级、不同温湿度下污秽绝缘子实验测试中,能准确地测量绝缘子的泄漏电流值,具有无源、抗电磁干扰能力强、灵敏度高等优点,为新型电力系统中智能绝缘子的光学无源在线监测提供解决方案。     

基于光纤传输的覆冰绝缘子泄漏电流测量系统

结合光纤传输技术、数字信号处理技术、多通道高精度同步数据采集卡,基于虚拟仪器技术开发相应软件,研制了一套适合覆冰绝缘子的泄漏电流测量系统,详细介绍了其传感器的设计原理以及过电压和过电流的保护设计,给出了软件部分的设计思路和主要功能,并通过武汉高压研究院小型覆冰试验室绝缘子人工覆冰闪络试验,对系统进行了验证。     

110kV绝缘子串泄漏电流随户外环境变化的规律

户外运行绝缘子串的泄漏电流监测需要考虑环境温湿度及污秽度的影响。在绝缘子户外试验场进行了大量人工污秽试验,连续观测了110kV XP-160绝缘子串在一个或多个自然日的泄漏电流幅值变化规律。研究了不同灰密（NSDD）、盐密（ESDD）对绝缘子串泄漏电流幅值的影响及其与相对湿度、环境温度的关系,得到了泄漏电流幅值与相对湿度及污秽度的定量关系。研究结果表明：在相对湿度较小的情况下,随着污秽度的增加,泄漏电流会缓慢增加,但增长幅度并不明显;当相对湿度较大时,随着污秽度的增加,泄漏电流幅值会明显增大。     

绝缘子泄漏电流的仿真

分析绝缘子电弧放电的动态模型,开发计算机仿真软件,完成对绝缘子动态泄漏电流的仿真,仿真结果与理论吻合.该仿真程序能用于电力系统防污决策.     

1000kV交流绝缘子串泄漏电流特性研究

为研究特高压交流输电线路绝缘子的耐污性能,在试验室试验采用GB/4548-2004规定的升降法进行人工污秽试验。研究1000kV3种不同型式的交流绝缘子在u50%人工污秽放电过程中的泄漏电流变化特性。它们在相同附盐密度SDD条件时的泄漏电流峰值变化趋势一致,但幅度差异较大,其中8m空心绝缘子泄漏电流峰值幅度最高,支柱绝缘子次之,盘形绝缘子泄漏电流峰值幅度最低,主要与其结构形式有关。1000kV输电线路用盘形绝缘子临近闪络时泄漏电流的临界电流Ic值为500mA,明显小于500kV长串绝缘子闪络的临界电流值Ic水平;而超过一定幅值的电流脉冲频度明显大于500kV长串绝缘子的电流脉冲频度水平。反映出1000kV特高压污秽绝缘子电弧发展更迅猛、更强烈的特点。记录绝缘子超过一定幅值的电流脉冲计数的变化、泄漏电流波形的改变、以及峰值幅度数据的分析结果,指出了绝缘子闪络与否的条件。特高压绝缘子泄漏电流峰值Im幅度、电流波形及电流脉冲放电频度可作为污闪报警的判据。     

基于无线传感器网络的绝缘子泄漏电流在线监测系统

将无线传感器网络用于输电线路绝缘子泄漏电流监测与预警系统,分析了其技术特点及系统构成,设计和实现了监测系统中各个组成部分的软、硬件.结合输电线路的结构、布局及监测参数等特点,设计了长链树状无线传感器网络的拓扑结构.针对传感器网络数据传输中的漏斗效应问题,实现了多模层次无线传感器网络构建.解决了输电线路绝缘子泄漏电流在线监测数据传输中的一些关键问题,如利用邻近网络Sink节点进行信道调整的联合传输模型解决网络瓶颈问题等.无线传感器网络的优良特性使及时、准确、低成本的输电线路监测成为可能.     

用于HVDC极线电流测量的光纤电流传感器

高压直流输电系统极线线路上的直流电流是高压直流输电系统运行、控制过程中的重要技术参数。由于直流线路中换流装置产生的叠加在直流线路上的谐波电流会干扰邻近的通信线路,这就要求电流传感器能提供准确的谐波电流信号给有源滤波器以有效地抑制谐波电流。基于此,研制了一种适用于高压环境下的光纤电流传感器,直流测量准确可靠,响应快速,谐波测量频带范围宽广,准确度高;介绍了光纤电流测量系统的原理、结构以及设计中采用的关键技术。     

Leakage Current Characteristics of Pre-flashover Along Ice-covered Insulator String

Flashover of ice-covered in power grid. As leakage current suspension insulator string is one of the is one of the important characteristics to major problems for the transmission lines predict the fla...     

污秽绝缘子泄漏电流测量系统的设计及应用

设计了一套基于虚拟仪器技术的污秽绝缘子泄漏电流数据采集系统,利用可靠的电压和泄漏电流信号提取系统,保证了提取信号的准确性。采用了双缓冲数据采集模式,实现了对信号的高速、连续、实时采集。系统还具有信号显示、分析和处理等功能,在实验室,通过对实际绝缘子的泄漏电流进行采集,验证了系统设计的正确性和可靠性。     

光纤输出无源开合式电流传感器研制

研制了一种轻便的光纤输出无源开合式电流传感器,给出了其基本结构并阐述了各部分工作原理,该传感器使用无源结构、内部嵌入了高度集成的C8051F330单片机进行采样与数据分析,采用数字方式通过光纤进行数据传输,并添加安全性能极高的保护电路和信号反馈电路。经实验验证,该传感器完全达到设计要求,具有体积小、重量轻、抗干扰能力强、直接输出数字信号等优点,并且采样速率高,方便安装、维护。     

绝缘子泄漏电流智能采集系统

描述了一种高压绝缘子污秽泄漏电流的采集系统。该系统利用电磁感应和磁补偿的方法，设计了一种漏电流互感器，实现了绝缘子表面泄漏电流的精确测量。经过数据分析和处理，系统实现了对绝缘子绝缘状况的实时监测。实验结果表明该采集系统能够适应泄漏电流大范围的变化，为研究污秽积聚过程提供了重要参考。     

一种测量直流绝缘子串电位分布的传感器

直流输电以其特有的优越性正逐渐在电力系统获得较多应用,特别是直流特高压工程相继投入建设,直流输电线路外绝缘问题越来越突出,而绝缘子串电位分布是影响外绝缘的主要因素之一,设计精确测量直流绝缘子串电位分布的仪器是研究直流线路绝缘子串电位分布的前提。为此设计了两种电容式传感器,以用来测量直流绝缘子串的电位分布。一个是变间隙的,由振荡检测器组成,并把绝缘子的电压分布转化成AC信号以作进一步处理;另一个是基于变面积的,由微旋转电机检测器组成,也把电压分布转换成AC信号。在详细描述了传感器的工作原理后,推导出传感器的输入输出关系、灵敏度、线性度等特性。试验结果证明,所设计的传感器能够很好地测量直流绝缘子串的电位分布。     

采用小波变换的绝缘子泄漏电流去噪

为了去除污秽绝缘子安全区泄漏电流中的噪声,提出了采用小波变换去噪时分解层数的定量计算方法。根据小波去噪时需对细节进行阈值处理、安全区泄漏电流的能量主要集中在低频周期成分上的结论,提出了确定小波变换去除安全区泄漏电流噪声时最佳分解层数的判据;并以此判据为基础,提出并证明了计算小波分解层数的公式。对在高压试验中和现场采集到的绝缘子泄漏电流进行了小波去噪研究,结果表明:在相同母小波和阈值前提下,采用所提公式获得的分解层数去噪时的效果优于采用其他分解层数时的效果。从而得出结论:所提公式计算出的值为最佳分解层数,按此值去噪时效果最好。     

绝缘子泄露电流及其分析方法发展现状

绝缘子的绝缘性能影响电力系统的安全可靠运行,泄露电流检测法是当前绝缘子绝缘性能检测的研究重点.首先从物理模型角度介绍绝缘子泄露电流的形成、发展过程,以及泄露电流在线监测系统,然后在此基础上介绍了三种不同的泄露电流分析方法的发展现状,对这些方法的优缺点进行分析.     

一种高压绝缘子泄漏电流检测技术

介绍了一种利用电脑的声卡对高压绝缘子的泄漏电流进行采集的经济有效的新技术,并通过小波分析技术对所获得的信号进行消噪处理.与传统的信号分析方法相比,小波分析技术不仅能从噪声中准确提取待测泄漏电流信号,同时又可真实复现泄漏电流信号中的劣化特征,这对设备的早期故障诊断具有重要意义.显著提高了测量的准确度,增强了设备故障诊断的准确性.