覆冰绝缘子闪络过程泄漏电流监测设计与实现

覆冰绝缘子闪络过程中泄漏电流持续时间长 ,幅值变化大 ,用常规示波器很难测量 ,故据此特点设计了基于L ab View的覆冰绝缘子冰闪过程泄漏电流监测系统。通过设计制作前置处理电路及 L ab View编程来全过程监测覆冰污秽绝缘子闪络试验中及局部电弧发展变化过程中泄漏电流 ,并实现了波形显示、数据存储和分析、打印输出等功能     

复合绝缘子污闪与冰闪特性及临界闪络电流研究

绝缘子的电气特性是进行输电线路外绝缘设计的关键参数之一,其临界闪络电流对绝缘子的状态评估和闪络预警有着重要的作用。以FXBW-110/100型复合绝缘子为试品,在人工气候室对该绝缘子进行了人工污秽试验和人工覆冰试验。试验结果表明：复合绝缘子污闪和冰闪电压随着绝缘子表面盐密的增加而降低,冰闪和污闪电压与盐密均满足负幂指数关系,覆冰条件下的污秽特征指数与污秽无覆冰状态下的特征指数相差不大,可将覆冰视为一种特殊形式的污秽;在相同污秽条件下覆冰复合绝缘子的闪络电压比未覆冰的闪络电压低,随着覆冰厚度的增加,绝缘子闪络电压进一步降低;复合绝缘子污闪和冰闪的临界闪络电流与盐密满足幂指数关系,污闪和冰闪的临界闪络电流均随着绝缘子表面的盐密的增加而增加,在相同污秽条件下覆冰绝缘子的临界闪络电流比未覆冰的临界闪络电流更大。     

不同覆冰类型绝缘子串的泄漏电流特征分析EI北大核心CSCD

对绝缘子泄漏电流的分析是进行覆冰闪络预警的一个重要方法,而绝缘子的泄漏电流特征除与绝缘子串本身特性有关之外,还受到覆冰类型的影响。对玻璃绝缘子进行人工覆冰试验,研究了雨凇、混合凇和雾凇条件下,绝缘子在覆冰期和融冰期的泄漏电流变化趋势,以及不同阶段冰层电阻变化规律;通过FFT分析,研究了泄漏电流的谐波组成和阻性容性分量在融覆冰不同阶段的分布规律,定义了用于定量评价绝缘子覆冰状态的融覆冰状态判定系数。研究结果表明,泄漏电流在覆冰期没有显著变化,在融冰前期迅速上升,中后期保持平稳或略有上升;覆冰期冰层电阻与覆冰类型关系不大,融冰期雾凇和混合凇电阻小于雨凇。覆冰绝缘子泄漏电流主要成分为基波分量,基波阻性分量和容性分量与全电流比值的相对大小关系不同时,绝缘子表面冰层状态不同,从而据此判定绝缘子所处的融覆冰状态,对覆冰闪络进行预警。     

不同覆冰类型绝缘子串的泄漏电流特征分析

对绝缘子泄漏电流的分析是进行覆冰闪络预警的一个重要方法,而绝缘子的泄漏电流特征除与绝缘子串本身特性有关之外,还受到覆冰类型的影响。对玻璃绝缘子进行人工覆冰试验,研究了雨凇、混合凇和雾凇条件下,绝缘子在覆冰期和融冰期的泄漏电流变化趋势,以及不同阶段冰层电阻变化规律;通过FFT分析,研究了泄漏电流的谐波组成和阻性容性分量在融覆冰不同阶段的分布规律,定义了用于定量评价绝缘子覆冰状态的融覆冰状态判定系数。研究结果表明,泄漏电流在覆冰期没有显著变化,在融冰前期迅速上升,中后期保持平稳或略有上升;覆冰期冰层电阻与覆冰类型关系不大,融冰期雾凇和混合凇电阻小于雨凇。覆冰绝缘子泄漏电流主要成分为基波分量,基波阻性分量和容性分量与全电流比值的相对大小关系不同时,绝缘子表面冰层状态不同,从而据此判定绝缘子所处的融覆冰状态,对覆冰闪络进行预警。     

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。     

棒形悬式瓷绝缘子的覆冰交流闪络特性研究

绝缘子覆冰闪络事故严重危害着输电线路的运行安全。为了研究影响棒形悬式瓷绝缘子覆冰交流闪络特性的因素,文中在人工气候室内对棒形悬式瓷绝缘子进行了带电和不带电的人工覆冰试验以及交流闪络试验,研究了表面覆冰程度、盐密污秽度和覆冰水电导率对绝缘子闪络特性的影响,试验中使用高速摄影机对放电电弧的发展过程进行检测,并用示波器记录泄露电流和闪络电压。结果表明:带电覆冰和不带电覆冰导致绝缘子表面覆冰程度不同,对其冰闪特性具有显著的影响:局部放电的初始位置和电弧的发展过程具有不同的特点而且在电弧发展到完全贯穿绝缘子表面前,在相同的试验电压下带电覆冰绝缘子的泄露电流比不带电覆冰绝缘子的泄漏电流大;棒形悬式瓷绝缘子覆冰闪络电压随盐密污秽度和覆冰水电导率的增大而降低,且相同盐密污秽度下带电覆冰绝缘子的闪络电压高于不带电覆冰绝缘子的闪络电压。研究结果可为为输电线路绝缘子选型以及防冰减灾等,提供试验依据和技术参考。     

绝缘子覆冰闪络的主要影响因素分析

根据覆冰闪络发展过程中泄漏电流的变化情况,阐述了绝缘子覆冰闪络的形成过程,并根据绝缘子覆冰闪络机理,从覆冰类型、覆冰量、污秽度、覆冰水电导率以及绝缘子串类型、海拔高度等主要影响因素对绝缘子覆冰闪络电压进行分析,认为雨凇、混合凇和硬雾凇是造成绝缘子覆冰闪络的主要原因.实验结果表明,覆冰水电导率对绝缘子冰闪电压的影响很大,...     

电场对冰水相变过程晶释效应的影响

覆冰水电导率会影响冰表面水膜电导率,进而影响覆冰绝缘子的电气特性。但是,对于电导率的空间分布缺乏研究。为此在低温、低气压气候室对3片串XP_4–160瓷绝缘子分别在带电和不带电条件下开展覆冰试验,结合COMSOL Multiphysics软件仿真和水分子极化理论分析了电场对绝缘子覆冰形态的影响。在电场、水分子极化以及局部放电、泄漏电流等因素的综合作用下,绝缘子带电覆冰冰凌长度较短、直径较细且冰凌尖端向绝缘子串轴线弯曲。将完成覆冰后的绝缘子冰层和冰凌分别置于恒温环境中融化,测量其融冰水电导率,结果表明,绝缘子在带电和不带电覆冰条件下,冰层及冰凌融冰水电导率随融冰时间的增加均呈非线性下降;覆冰水电导率越高,晶释效应越明显;受电晕放电、局部电弧及泄漏电流等因素的影响,不带电覆冰时的融冰水电导率高于带电覆冰时的融冰水电导率。     

覆冰绝缘子的交流放电机理研究

本文根据在重庆大学人工气候室中作的模拟研究的结果,对覆冰绝缘子的交流沿面放电过程进行了系统的描述,得出了绝缘子串的电压分布规律和泄漏电流的变化过程,并结合圆柱形绝缘子的覆冰放电现象和泄漏电流波形,对覆冰绝缘子的交流放电机理进行了探讨。     

带电覆冰过程对盘形悬式绝缘子覆冰及电场特性的影响

运行条件下绝缘子表面的电场强度对覆冰过程有明显影响,但国内外对此研究不多。为此,采用有限元法和COMSOL软件对3种盘型悬式绝缘子在不同覆冰状态下的电场和电位分布进行了计算,并结合在人工气候室内的覆冰试验来研究交流电场强度对绝缘子覆冰过程的影响。结果表明:有限元法计算的覆冰绝缘子表面电场和电位分布与试验结果具有一致性,能很好地解释电场强度对绝缘子覆冰过程的影响;绝缘子表面电场和电位分布受到覆冰状态和绝缘子材料和型式的影响;覆冰过程中,电场畸变和局部电场强度的变化影响绝缘子覆冰增长速率、覆冰外观和分布、覆冰质量、覆冰密度和闪络电压;电场对玻璃绝缘子覆冰过程的影响要高于瓷绝缘子。     

基于光纤同步及传输的分布式高压电气设备绝缘在线监测系统

大型变电站的高压设备分布范围广,采用分布式就地数据采集可以减少系统的接线,简化系统的设计,但高压电气设备的绝缘在线监测需要精确地同步采集各监测设备的泄漏电流信号和PT电压信号,传统电压过零点同步的方法受谐波干扰、电磁干扰等影响,实际运行中难以获得稳定可靠的数据。因此,提出光纤同步传输技术应用于分布式高压设备绝缘在线监测系统中,通过光纤的精确同步信号传输,可使在线监测系统的数据稳定性和可靠性得到提高。     

光电传输系统在电力系统测量中的应用

相对于传统的采用电缆传输测量信号的方式,采用光电传输系统传输测量信号具有良好的绝缘性能和抗电磁干扰特性,因而其在电力系统测量领域具有广阔的应用前景。光电传输系统一般由发射电路、光纤和接收电路三部分组成,根据信号调制和解调方式的不同,在电力系统测量中可将光电传输系统分为调幅方式、压频(V/F)转换方式和模数(A/D)转换方式三种。本文在介绍光电传输系统组成及结构的基础上综述了这三种方式的光电传输系统在电力系统电压、电流、电场强度、泄漏电流以及雷电流等测量中的应用,并分析了光电传输系统应用于电力系统测量中需进一步解决的一些问题。相信随着技术的进步以及电力自动化的发展,光电传输系统在电力系统测量中必将得到越来越广泛的应用。     

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。     

保护接地系统漏电保护装置研究

文章介绍各低压供电系统及其漏电电流的特征,并分析漏电保护装置在各系统中的应用差异,设计了一种针对保护接地系统（Tr）的基于单片机的漏电保护装置。该装置具有判断漏电电流幅值与相位大小、线路温度测量、火灾预防与消防联动并根据反馈信号对故障电路作出处理等功能。该装置能够对故障相进行快速分析,根据信息融合技术作出相应处理措施,实现漏电保护装置的智能化。应用Matlab,Protues软件对TT系统发生单相、二相漏电故障电流波形特性进行仿真和单片机进行运算仿真,仿真结果表明此设计达到设计要求。     

基于单片机的漏电保护智能化技术

提出基于单片机的漏电保护智能化技术.通过漏电电流计算模型得到最大漏电电流及所在相线,建立三级漏电保护模型,实现选择性保护,并设计了智能漏电保护器硬件结构,介绍了软件所实现的功能.运行结果表明,该装置可提高漏电保护的可靠性和有效性.     

基于ArcGIS技术的500 kV输电线路信息管理系统的增值应用开发

华东电网500 kV输电线路GIS管理系统是基于ESRI ArcGIS平台,集线路设备的台帐、检修、缺陷信息管理于一体的,实现基于GIS的空间地理信息查询、统计功能的综合性区域电网生产设备信息管理系统,该系统设计开发完成投入运行后,结合电网生产需要和软件技术的最新发展,进行了高级增值应用的研究,并确定了污(雾)闪预测分析、雷电定位、线路故障定位和绝缘子泄漏电流在线监测等在内的应用开发方向.介绍了结合ArcGIS软件,实现系统增值应用的情况,对技术难点的解决进行了阐述.     

"十一五"期间电力通信骨干传输网的建设与发展探讨

国家电网公司“十一五”通信发展规划中的一项重点内容是骨干传输网规划。文章主要从电力系统光纤传输系统现状、“十一五”传输技术体制的选择、规划方案的设计思路等方面,对“十一五”传输网规划进行解读;实施集约化发展、精细化管理是通信发展面对的一项重要课题,结合公司发展要求,针对规划方案的实施提出初步设想。     

二阶拉曼和一阶遥泵组合的超长距技术在特高压工程中的应用

随着特高压输电网工程建设,超长距光纤通信传输技术应用也越来越多,10 Gb/s系统超长距光纤通信传输技术在很多特高压工程中都有应用。根据10 Gb/s传输系统的主要因素分析及国内外超长距光纤通信传输技术应用情况和可用技术,结合南方电网某多端直流工程给出了一段超长距光纤通信的试验电路方案。试验电路利用二阶拉曼和一阶遥泵组合方式的超长距光纤通信传输技术可实现470 km的传输距离,并给出了相应的设备配置方案和软件计算结论,为后续工程建设积累了经验。     

高精度多路绝缘检测装置设计

文中讨论电力系统中直流供电线路的绝缘监测，漏电流（或绝缘电阻）的检测原理与检测方法，提出了一种双回路供电线路绝缘检测的方法。最后，给出了一种高精度多路绝缘检测装置的功能设计，讨论了本装置软硬件设计。     

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。