绝缘子表面泄漏电流在线监测的研究综述

介绍了国内外绝缘子泄漏电流在线监测的原理,对不同监测方案的各个过程进行了比较分析,得出其优缺点。在分析原有方案的基础上进行了一定的改进,提出了方案中某些值得注意的问题。并给出了绝缘子泄漏电流在线监测的若干发展方向。     

硅橡胶伴套复合绝缘子的运行性能与材料选用

基于单体硅氧烷的不同，硅橡胶是一大类聚合物材料的通称，又由于化学组成、经工艺、填料与助剂等的不同，第一种结构的硅橡胶在性能上有着差异。本文了硅橡胶胶材料的性能及户外使用的适宜性。     

复合绝缘子伞裙表面腐蚀特性的研究

复合绝缘子在挂网运行中,其伞裙材料除了会受到自然条件的影响,也会受到运行环境的影响,如化学酸、碱、盐等工业污染,这些将会导致复合绝缘子伞裙材料表面的腐蚀,降低了系统运行的可靠性。本文主要针对复合绝缘子伞裙表面的腐蚀特性进行研究。研究结果表明:在腐蚀介质浸泡下,复合绝缘子接触角和吸收峰面积随腐蚀时间和酸、碱性的增加而减小,泄漏电流随腐蚀时间和酸、碱性的增加而增大;酸碱性较盐溶液对复合绝缘子憎水性影响较大,且碱性溶液腐蚀性更强,憎水性丧失更为严重;     

运行复合绝缘子憎水性测量方法探讨

针对运行复合绝缘子表面的憎水性特点,提出憎水性测量的新思路并分析了现有标准所规定测量方法的局限性.准确地进行运行复合绝缘子憎水性测量的前提条件是表面状态应该与运行时一致;由于表面粗糙度的影响会导致静态接触角法和动态接触角法在运行复合绝缘子表面测量结果重复性差;后接触角试验后的残留水量可以作为新测量方法进行深入研究;表面张力法不适合用在运行复合绝缘子表面;WC喷水分级法可实现运行复合绝缘子憎水性的在线测量,但进行在线测量时需要注意对憎水性的周期性数据变化的处理;表面粗糙度可作为憎水性测量客观判定依据;根据复合绝缘子表面电位和电场分布,给出了一种憎水性不均匀分布的算法.     

基于随机森林算法的玻璃绝缘子泄漏电流预测模型研究

绝缘子的污染性能对维持电力系统的可靠性、安全性和成本效益起着关键作用。在不同的绝缘子监测技术中,泄露电流可以衡量绝缘子串离闪络的距离,是最有意义的污染性能指标之一。综合考虑环境因素和天气信息的影响,提出了一种基于累积污染指数(Cumulative Pollution Index, CPI)的随机森林模型来预测玻璃绝缘子串泄漏电流。累积污染指数能根据风、定向灰尘和雨水数据估计绝缘子串上的可溶性污染沉积物,不仅适用于玻璃制成的绝缘体,还适用于具有疏水转移特性的有机硅树脂涂层绝缘子。该研究得到了广泛的现场监测计划的支持,在连续22个月的时间内,对由未涂覆、半涂覆(底部)和全硅涂覆玻璃绝缘子组成的3种不同绝缘子串进行了监测。最后,使用真实数据评估了所提出的预测模型的性能。     

氧化锌避雷器冲击电流及泄漏电流联合在线监测仪

介绍一套氧化锌避雷器的冲击电流及泄漏电流在线监测装置。对该装置的冲击电流测量模块和泄漏电流测量模块的原理进行了分析,并阐述了在变电站应用时的抗干扰措施。     

基于红外光谱和憎水性的运行复合绝缘子老化特性

复合绝缘子广泛应用于输电线路中,运行年限也越来越久,长期挂网运行的复合绝缘子同时受到运行环境和自然条件的影响,致使复合绝缘子老化问题越来越受到人们的关注。选取不同运行年限的110kV复合绝缘子作为研究对象,通过对伞裙材料进行憎水性测试和红光光谱分析,研究复合绝缘子老化特性及老化机理。结果表明:复合绝缘子沿串伞裙老化呈非均匀性分布,两端伞裙表面老化严重,中间位置伞裙老化程度较轻。上伞面老化严重,下伞面老化较轻;伞裙内侧较外侧老化严重。     

基于振荡水滴法和放电特性的复合绝缘子老化研究

长期可靠性是输配电网高压绝缘子最重要的性能指标之一。一般情况下,通过研究绝缘材料的憎水性、表面粗糙度、扫描电镜图像和及其相关的放电特性以评估复合绝缘子的老化性能。据此,本研究提出了一种基于水滴振荡周期的复合绝缘子老化评价方法——振荡水滴法(Oscillating Water Droplet, OWD)。首先,通过在不同老化程度的绝缘试样上进行了OWD试验,利用高速摄影机记录并分析了水滴与复合材料表面接触的全过程。其次,利用光学接触角仪研究其憎水性,得到了表面振荡水滴与接触角的关系,并使用光学轮廓仪进行表面粗糙度测试。该试验结果表明,随着老化程度与粗糙度增加,绝缘材料的表面憎水性降低。最后,介质沿面击穿试验的结果表明,随着老化时间增加,绝缘材料的介质沿面击穿电压降低,绝缘可靠性变差。本研究提出OWD法可以作为一种评估复合绝缘子憎水性的补充方法。     

雾霾天气对绝缘子泄漏电流的影响

基于电容电流测量的雾霾等效值方法,从预防性监测的角度出发,确定了雾霾等效值的采集范围。在人工气候试验室里模拟雾霾气候组分特征,模拟绝缘子设备在实际运行中所处的状态和环境,通过绝缘子泄露电流在线监测装置进行了大量雾霾模拟试验,针对雾霾的盐密、灰密和湿度三个主要特征分析了雾霾对绝缘子泄漏电流的影响。通过积累大量的试验数据,得出雾霾气候闪络危险报警门槛值和泄漏电流在线监测危险报警门槛值,修正了传统绝缘子泄漏电流监测装置的设定限值,对实际运行的输电线路建设具有指导意义。     

基于远程耦合法的绝缘子泄漏电流监测及局部放电识别

电缆终端绝缘子的实时状态监测可以有效保证电力电缆线路的安全运行。为了解决绝缘子泄漏电流监测和放电识别的问题,首先提出了一种通过远程耦合磁场来监测绝缘子泄漏电流的方法。基于此方法,在实验室中测试典型临近干扰对绝缘子泄漏电流监测的影响,并讨论了检测系统的鲁棒性。继而开展了盐雾、清洁雾下不同伞形材质绝缘子的泄漏电流测试试验。根据试验结果,提出了基于泄漏电流峰度值的绝缘子局部放电识别方法。最后,研究结果表明,基于该远程耦合法测得的泄漏电流分布峰度值可用于识别闪络之前的染污绝缘子放电状态,同时峰度值不受传感器附近电晕放电和工频电流的影响。进而可为电力电缆线路运行状态监测及故障识别提供参考。     

提取绝缘子泄漏电流特征时母小波的选择

母小波的选择对提取绝缘子泄漏电流中的突变成分具有重要作用。根据对大量泄漏电流信号的分析,得出小波分解后的细节的能量越集中,所采用的母小波越适合提取泄漏电流的突变成分。据此采用熵作为评价母小波优劣的方法,并给出了泄漏电流熵的计算过程,进而给出了选择最佳母小波的步骤。以高压试验室采集到的泄漏电流为分析对象,以db(Daubechies)小波系为待选母小波集合,根据各小波分解泄漏电流之后的熵值,确定了db2小波为最佳母小波。采用不同母小波对泄漏电流进行了分析,结果显示db2小波优于其他小波。从而得出结论:给出的判断最佳母小波的方法是有效的。     

基于EEMD阈值的绝缘子泄漏电流去噪的研究

绝缘子泄漏电流信号的采集受很多噪声信号的干扰,直接使用将影响准确地提取其特征量,本文对基于EEMD(Ensemble Empirical Mode Decomposition)阈值的绝缘子泄露电流去噪方法进行研究,借鉴小波去噪的4种阈值方法对泄漏电流信号进行去噪,分别是自适应阈值、固定阈值、启发式阈值和极大极小阈值,对EEMD阈值的去噪方法进行研究,通过对去噪前后信号的波形、有效值和谐波幅值比这3个特征量进行分析比较,综合比较仿真和实测信号去噪前后的效果,得出固定阈值是EEMD去噪方法的最佳阈值。     

基于EMD分解的泄漏电流偏移补偿分析

利用接触网绝缘子污秽在线监测装置,针对27.5kV棒形腕臂复合绝缘子,在人工雾室进行在线实时监测,获取绝缘子泄漏电流数据,研究分析绝缘子漏电流的特性,发现电流传感器对环境的感应会使实验数据发生偏移,通过多次分析研究,发现利用EMD分解的趋势项可以有效地改善这种偏移.     

基于复合绝缘子污闪模型的闪络特性分析

利用Obenaus模型对复合绝缘子的闪络特性进行分析,以现场运行年限不同的试品在不同喷水电导率下进行闪络试验,试验结果表明:同一试品闪络电压随着喷水电导率的增加呈指数规律下降,但憎水性差的试品变化规律不够明显。通过试验及模型计算,得出电弧总的阴阳极压降和憎水性存在一定关系,其数值大小随着憎水性能的减弱而减小。研究结果表明:憎水性是影响复合绝缘子闪络电压的主要因素,它是通过决定电弧总的阴阳极压降的大小来影响闪络电压的数值;闪络电压还受水带电导率的影响,电导率取决于绝缘子表面的积污程度。     

绝缘子检测方法的现状与发展

经济、准确地检测绝缘子的方法对于保证输电线路的安全运行具有重要的意义。介绍了目前检测绝缘子几种常用检测方法,综合评价了电场测量法、泄漏电流法、超声波检测法、红外测温法等优缺点。随着对输电线路安全的日益重视,综合输电线路实时在线检测系统是绝缘子检测技术的主流发展趋势。现有在线检测系统能否普遍应用的主要障碍是线路杆塔的数量巨大。指出要实现真正意义上的绝缘子在线检测,应统一规范接口,严格制定免维护质量标准,选取合适的特征量,降低装置的复杂度,选择合理的信号远程传输方式。     

基于小波变换与EEMD的绝缘子泄漏 电流去噪方法研究

采用总体经验模态分解和小波阀值去噪相结合的方法对泄漏电流进行去噪处理。对泄漏电流信号首先进行总体经验模态分解,再对高频IMF分量按照4种阀值小波去噪方法(固定阀值法、启发式阈值法、自适应阈值法和极大极小阀值法)进行去噪,最后进行重构。以泄漏电流的3个特征量(有效值、3次谐波与基次谐波之比、波形)对去噪效果进行分析,综合比较得到采用总体经验模态分解与启发式阈值小波相结合的去噪方法的去噪效果最佳,采用该方法对实际污秽绝缘子泄漏电流进行去噪处理,去噪效果良好。     

接触角法表征复合绝缘子用硅橡胶材料表面憎水性的研究

以4种不同湿润性等级的硅橡胶材料作为样本,用接触角测量仪记录液滴在试样表面的变化,对静态和动态接触角精确测量,考察了测量时间对静态接触角的影响,以及接触角度与湿润性等级的对应关系。研究结果表明:静态接触角大小随测量时间延长先是比较稳定,而后下降明显,最后趋于稳定,推荐在10 s内测量完成;静态接触角与湿润性等级的区分性较差,而后接触角则能准确反应试样的湿润性,但实验表明,其大小和湿润性等级对应的临界值与国标GB/T 24622-2009中的推荐值有一定的差别,还需进一步地研究界定。     

复合绝缘子硅橡胶伞裙老化状态评估方法综述

随着复合绝缘子运行数量和时间的增加,并长期承受电场、机械负荷和复杂多变的环境作用,其硅橡胶伞裙的老化问题日益突出,威胁了电网的安全稳定运行.结合笔者的研究成果,从传统和新的老化评估方法两个方面,综述了当前复合绝缘子硅橡胶伞裙的老化评估进展.传统方法包括外观检查、喷水分级法、静态接触角法及红外热像法等.这些方法比较简便、...     

复合绝缘子不同憎水性下的电场分布研究

电场不均匀引起的电晕放电是导致复合绝缘子憎水性下降的重要原因,而在不同憎水性下绝缘子表面存在的水珠和干燥带都会对电场分布产生一定的影响。为了对不同憎水状态下的电场分布进行研究,借助于有限元软件,分别对憎水和亲水状态下的电场分布进行了计算分析。结果表明:憎水情况下,分离水珠的存在使得水珠、空气和硅橡胶交界处出现电场集中,轴向最大场强可增大至十倍以上,而改变水珠参数对畸变效果影响不大;亲水状态下,均匀覆盖湿污对电场有一定畸变作用,但当出现干燥带时,干燥带附近电场急剧增大,且伞群表面干燥带较之护套表面对轴向电场分布影响更大。     

复合绝缘子硅橡胶外套材料性能稳定性的初步研究

对作为复合绝缘子外绝缘伞套的硅橡胶材料来说，在确定的工艺、配方前提下，依据材料性能参数的波动，改善并保证其机械性能尤其是撕裂强度的稳定是保证产品外绝缘伞套良好的抗漏电起痕和蚀损性能、憎水性及抗老化性能的关键。文章介绍了根据生产中材质的变化而进行的填料变化对硅橡胶外套材料机电性能影响的试验研究结果。