基于泄漏电流相位差的绝缘子污秽度表征方法研究

针对电力系统运行中悬式绝缘子污秽度实时监测困难,预测方法准确性不高。文中在多因子环境试验箱内对XP-70绝缘子进行大量人工污秽试验,在非饱和湿度范围内控制湿度缓慢变化,得到绝缘子泄漏电流与施加电压间的相位差(θ)变化规律及其与环境湿度(R_H)、盐密(ESDD)和灰密(NSDD)间的定量关系。指出θ与RH呈现显著的负相关性,特别是RH65%后,θ随R_H变化更为明显同时对污秽度变化较为敏感,可作为反映绝缘子润湿程度和表面污秽度的表征。提出相位差与湿度变化范围的比值(k)可作为表征污秽度等级的参量,测量R_H、θ后可通过k值与污秽度的关系式计算出绝缘子表面的污秽等级,此方法可作为现场污秽度实时监测的有效手段。     

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。     

悬式瓷制绝缘子泄漏电流与表面污秽的关系

为研究泄漏电流与相对空气湿度和污秽度的关系,以人工雾室内的大量人工污秽试验为依据,试验研究了瓷制绝缘子表面泄漏电流随相对空气湿度及污秽程度的逐步提升而不断增长的规律。结果表明,泄漏电流同空气相对湿度和污秽度之间存在着非线性关系;随着相对空气湿度和绝缘子表面污秽度的增加,表面放电现象明显加剧,泄漏电流随之增大,泄漏电流中3次谐波占基波比例也随之增加;湿度达到≥55%时,泄漏电流增幅明显。     

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。     

LCM高压绝缘子污秽在线监测系统

通常,国内专家都采用测量绝缘子表面的等值盐密来对高压绝缘子的安全性能进行技术衡量。而测量绝缘子表面的等值盐密只能了解其污秽程度,不能真实地反映绝缘子的泄漏电流随环境的变化和放电几率。澳大利亚红相(厦门)公司和澳大利亚POW-ERLINK昆士兰州电力公司联合推出电力传输线及变电站绝缘子在线监测系统(LCM)。通过这套系统人们能够对污秽环境下运行绝缘子进行实时监测,较科学地安排清扫周期,保证设备的安全运行。1　在线监测系统原理分析　　LCM高压绝缘子在线监测系统对运行绝缘子的泄漏电流从绝缘子的第2片截取下来(如图1所…     

污秽绝缘子高频泄漏电流特征的研究

泄漏电流和污闪放电的发展过程密切相关,监测泄漏电流是评估绝缘污秽状态的重要手段。为克服传统泄漏电流法的缺点,笔者通过人工污秽试验方法,研究了玻璃绝缘子的高频泄漏电流,并对几种污秽表面状态的高频泄漏电流的幅值、波形和频谱特征进行了分析,提出了污秽绝缘子的高频泄漏电流特征,以及高频泄漏电流特征参数与等值盐密的相关性。     

污秽绝缘子泄漏电流智能采集系统

文章描述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,实现了污秽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.     

污秽绝缘子泄漏电流与环境温、湿度相关分析

由于污秽绝缘子泄漏电流受环境温、湿度影响较大,泄漏电流与环境温、湿度关系研究具有重要的现实意义,为此基于多因子环境试验箱内单片XP-70绝缘子的人工污秽试验,运用泄漏电流测量系统和环境温、湿度采集系统记录了不同等值盐密（equivalent salt deposit density,ESDD）、灰密（non-soluble deposit density,NSDD）、环境温度θ和相对湿度RH下的电流、电压波形,通过分析泄漏电流幅值随污秽度和环境温湿度的变化规律,建立了一种基于泄漏电流、污秽状况及环境温、湿度的数学模型。利用非线性回归分析方法,拟合出盐密、灰密、温度、相对湿度与泄漏电流幅值之间的关系,此表达式为Im=0.084ρ0ES.0D5D4（e0.008RH＋15.170e-0.069r-0.076/ρNSDD）e0.026θ。研究成果表明：随着盐密、灰密、温度和相对湿度的增加,泄漏电流也逐渐增加,所得表达式能更为精确地表达出绝缘子泄漏电流和环境温湿度及污秽度的定量关系。此研究结果可为评估瓷绝缘子的污秽状态提供方法和思路。     

气压和污秽不均匀度对染污绝缘子泄漏电流的影响

泄漏电流信号中包含了丰富的能够体现绝缘子运行状态的信息量。为此,以XP-70型瓷绝缘子为研究对象,在重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室的人工雾室里进行了大量的交流人工污秽试验,分别研究了3种盐密、4种气压和5种不均匀度对绝缘子泄漏电流幅值的影响。试验结果表明:绝缘子整体平均盐密与上下表面污秽分布不均匀度和气压三者对绝缘子泄漏电流幅值的影响是相互独立的,泄漏电流幅值随着盐密的增加和气压的降低而均呈上升趋势,并且随着绝缘子上下表面污秽分布不均匀度的减小而呈下降趋势。还主要分析了绝缘子上下表面污秽分布不均匀度和气压对绝缘子泄漏电流幅值的影响机理。最后,利用最小二乘原理对试验结果进行拟合,得到了考虑盐密(ρESDD)、不均匀度(K)和气压(p)后的泄漏电流幅值的表达式,利用表达式可以估计绝缘子表面的污秽程度和分布特点。研究结果对于建立基于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。     

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。     

单个绝缘子电晕起始电压的统计特性

为研究单个绝缘子电晕起始电压的特性,通过大量实验,得到了不同湿度,不同等值附盐密度条件下单个绝缘子电晕起始电压,电晕起始概率。实验表明,单个绝缘子电晕起始概率符合统计分布。最后,利用曲线拟合的方法建立了电晕起始电压与相对湿度,等值附盐密度的关系式,该公式对绝缘子的在线检测诊断具有一定的指导意义。     

220kV三凤线N38塔地段污情分析

针对外绝缘配置的适应性进行了探讨,测定了产生严重串弧的绝缘子的等值附盐密度,结合在线监测到的泄漏电流、环境变化情况以及绝缘子表面积污不均匀分布试验,分析了等值附盐密度在划分污秽等级时的局限性,认为酸雾及沿海盐污等动态污秽虽然不以沉积方式滞留在绝缘子表面,但会加速外绝缘的降低;同时证实了环境相同、爬电距离和高度相等的情况下,瓷质双伞绝缘子的耐污水平优于钟罩玻璃绝缘子,涉及到有效利用系数的问题。为此,推荐使用采集到的相对湿度一泄漏电流曲线监视外绝缘的变化,用以指导外绝缘配置及状态管理。     

绝缘子等值盐密的组合预测模型

等值盐密(ESDD)是确定绝缘子污染程度的最重要的参数。为此,在泄漏电流监测试验、人工污秽试验与自然积污试验基础上,建立了2种不同的等值盐密预测模型来确定绝缘子表面污秽度和其趋势。第1种模型是基于泄漏电流监测的预测模型,第2种模型是通过对等值盐密数据特性分析,建立的基于非线性时间序列的预测模型,并建立了由2个模型组合而成的组合预测模型。将预测结果与试验数据对比,结果表明:通过单一模型自身修正难以进一步提高等值盐密预测精度。将第2种模型作为第1种模型的修正模型,将2种预测模型结合使用,通过适当选择修正模型的修正系数,可有效提高组合预测模型的预测精度,使ESDD预测结果对电力系统实际工程中的绝缘子防污工作具有更为有效的指导意义。     

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。     

微波辐射计测量绝缘子污秽的LSSVM模型研究

根据物质的辐射能量特性,利用微波辐射计可以测量绝缘子表面污秽的天线温度。绝缘子污秽的主要成分是盐分和灰分,而天线温度和等值附盐密度及等值灰密度有着复杂的非线性关系。为了更精确表达其非线性关系,文章提出了基于粒子算法优化最小二乘支持向量机(LSSVM)的数学模型来描述这种关系。仿真结果表明,利用LSSVM构建的数学模型预测精度很高,且可由模型通过变步长迭代法对绝缘子污秽的等值附盐密度及等值灰密度进行反演,绝缘子污秽的等值附盐密度指标是确定污秽等级和绘制电网污区分布图的主要依据,因此具有很高的工程实际应用价值。     

基于BP人工神经网络的绝缘子等值附盐密度预测

等值附盐密度是确定污秽等级和绘制电网污区分布图的主要依据,但是,它易受测量用水量的影响,且测量只能在停电状态下进行.通过对3种常用悬式绝缘子进行人工污秽试验,采用BP人工神经网络的方法,建立了以泄漏电流最大值、泄漏电流5个脉冲主成分、环境湿度、温度等8个变量作为输入参数,等值附盐密度作为输出参数的智能预测模型.使用Levenberg-Marquardt快速学习算法对建立的神经网络进行训练.其试验数据验证了该方法的可行性.     

湿沉降对珠海地区输电线路外绝缘的影响

通过对广东省珠海地区2010年2月2—7日连续大雾期间输电线路在线监测数据进行分析,认为沿海地带化工产业集聚区域绝缘水平降低的主要原因是湿沉降(酸雾和盐雾)所致,也是等值附盐密度测量值低而实际污秽等级高的主要原因。在对合成绝缘子、瓷绝缘子和玻璃绝缘子的监测数据进行比较后,认为采取提高瓷绝缘子和玻璃绝缘子爬电比距的方法并不能有效地遏制湿沉降对外绝缘的危害,而选择使用合成绝缘子则具有较好的效果。     

基于微波辐射理论的绝缘子污秽等值盐密/灰密检测模型

用微波辐射计测量绝缘子污秽表面亮度温度,从而可获得污秽的辐射能量特性。提出用亮度温度计算绝缘子污秽等值附盐密度(equivalent salt deposit density,ESDD)、等值附灰密度(non-soluble deposit density,NSDD)的检测模型以及盐密和灰密乘积形式的检测模型。在不同测量角度下,研究干燥(相对湿度20%)和湿润(表面形成水膜)条件下,ESDD和NSDD与天线温度的关系,同时研究天线温度与环境温度及湿度的关系,并分析湿度对模型参数的影响。结果表明:ESDD和NSDD对天线温度的影响是独立的,通过测量天线温度可以同时测定ESDD和NSDD。