机器人电场法检测绝缘子的影响因素分析

机器人检测输电线路绝缘子,可大幅降低人工劳动强度,提高检测效率和质量,特别适用于超高压、特高压线路的长绝缘子串。以某500 kV线路双联双伞型绝缘子串为研究对象,基于有限元方法仿真研究双联型绝缘子串上的电场分布特性,研究了电场分量、电场传感器相对于双联绝缘子串和机器人的方位、电场传感器与绝缘子串的距离对零值绝缘子检测灵敏度的影响,以及一串绝缘子串中零值绝缘子对另一串绝缘子检测结果的影响。研究结果表明,选用轴向电场、传感器位于机器人对面并且距机器人轴向距离大于1片绝缘子,将取得最高检测率灵敏度;传感器应尽量靠近绝缘子伞裙,两者间的距离要控制在10 cm以内;双联串绝缘子相互不影响检测结果。     

基于Faster RCNN的绝缘子自爆缺陷识别

绝缘子是保障输电线正常运行的重要部件,而传统通过人工目视判断的绝缘子缺陷检测方式耗材耗力,近年来得到大力推广的无人机电力巡检方式在图像中快速定位并且找出缺陷绝缘子自动化程度不高,效率较低。针对无人机电力巡检方式提出基于深度学习的Faster RCNN方法,识别无人机图像中的绝缘子,并且对其进行缺陷判别。首先,进行绝缘子的样本采集,采集的样本保证种类丰富、数量足够。其次,利用采集的样本训练Faster-RCNN网络模型,对待检测图像进行识别,确定绝缘子所在具体位置。最后,对提取出绝缘子进行图像分割,通过绝缘子片之间的距离判别该绝缘子串是否存在自爆缺陷。以实际无人机航拍图像为实验数据验证本文绝缘子自爆缺陷识别,结果表明,该方法在复杂背景下能够精确有效地识别出绝缘子串,并且准确判断出该绝缘子是否存在自爆缺陷,具有很强的鲁棒性和实用性。     

不同形式绝缘子串覆冰直流闪络特性的研究

在人工气候室内模拟不同气象条件对不同形式绝缘子串进行了覆冰直流闪络特性研究。根据试验结果分析了"V"形串布置方式和插花形布置方式绝缘子串在不同串长和不同污秽下与垂直串的覆冰直流闪络特性,结果表明"V"形串和"3+1"形插花方式绝缘子有利于提高绝缘子直流冰闪电压。     

高压绝缘子的设计与试验(初稿、续四)

④绝缘子串50％操作冲击闪络电压绝缘子串的操作冲击闪络试验一般在干和湿状态下正、负二种极性情况下进行。试验结果表明,在正极性情况下,绝缘子串50％操作冲击闪络电压不取决于绝缘子型式,仅由绝缘子串长和串的悬挂方式决定,见图3.3—13。此时湿闪络电压根据串的悬挂方式或者与干状态时一样(甚至超过干闪络电压),如图3.3—13曲线1、2,或者比干闪络电压     

一种基于YOLOv3的绝缘子串图像快速检测方法

为了提高高压输电线路中对绝缘子串检测的实时性,提出了一种基于YOLOv3目标检测算法网络结构的绝缘子串图像快速检测网络结构.根据高压输电线路中绝缘子串目标在图像中所占比例较大的特点,通过去除大特征图上的检测环节达到了精简原始YOLOv3网络结构的目的 ;同时,由于在高压输电线路中的绝缘子串一般情况下长宽比值较大,通过聚...     

500kV输电线路中低零值绝缘子对长串绝缘子电位和电场分布的影响

应用有限元软件Ansys分析了500 kV输电线路中零值和低值绝缘子及其位置、片数不同对整串绝缘子电位和电场分布的影响。结果表明:零值绝缘子比低值绝缘子对绝缘子串的影响要大,离劣化绝缘子越近电压和电场的影响越大;劣化绝缘子位于导线端和横担端对绝缘子串电压和场强的影响,比位于中部的影响大;多片劣化绝缘子连续分布比不连续分布对绝缘子串电压和场强的影响大;按在线测量分布电压法来检测劣化绝缘子,此方法的误判率和漏检率都很高。     

边缘检测在盘形悬式瓷绝缘子串红外图像上的应用

针对盘形悬式瓷绝缘子串红外图像边缘缺失导致铁帽和伞盘误分割的问题,提出一种基于边缘检测的绝缘子串图像分割方法。首先对红外图像进行灰度化、中值滤波和去噪等图像预处理,然后通过比较多种边缘检测算法,采用PSNR方法确定了多尺度形态学梯度算法是对绝缘子串边缘提取中准确性和完整性最高的方法。接着对二值化后的图像确定最大连通区域,对其进行边缘分割得到绝缘子串区域。最后结合边缘检测确定面积阈值,采取区域提取方法对其进行铁帽和伞盘区域分割,得到铁帽和伞盘区域。通过大量样本训练,正确率达到90%以上,在实际应用中取得十分良好的效果,对提高绝缘子红外智能检测准确率有重要指导意义。     

一种绝缘子检测机器人的电场分析及优化设计

基于500 kV交流输电线路上的双串悬式瓷绝缘子串,对自主研制的一款超、特高压绝缘子检测机器人的典型部件周围的电场分布进行了仿真计算,分析了部件形状、尺寸以及所携带的电场测量探头对局部最大电场强度的影响规律,进而给出了机器人部件形状、尺寸及电场测量探头的优化设计。研究结果表明:机器人导向机构金属支撑杆端部电场较大,非常可能引发放电,采用绝缘材料后,可大大降低其表面最大场强;控制箱进行倒角处理或采用球形结构可大大降低其表面最大场强;电场测量探头直径不宜超过10 cm,与绝缘子伞裙间隙应大于1 cm。     

基于光学电场传感技术的瓷质劣化绝缘子在线检测装置

输电线路绝缘子串的性能对电力系统的稳定运行至关重要。为了实时、准确的检测输电线路中可能存在的劣化绝缘子,通过试验及仿真分析传感器材料及封装性等因素对检测精度的影响,优化了光学电场传感器对绝缘子周边电场强度的检测方法,在此基础上设计研制了劣化绝缘子在线检测装置。通过现场试验,验证了该检测装置能够实时、有效的检测出绝缘子串是否存在劣化情况。     

适于机器人的输电线路盘形瓷绝缘子检测技术研究

使用机器人检测高压输电绝缘子是解决超高压、特高压线路低零值绝缘子问题的有效手段之一。现有的低零值绝缘子带电检测方法和技术并非专为巡线机器人量身定做,可能因机器人操作与人工操作的差异而带来新的误差,严重影响检测效果,甚至得出错误诊断结果。针对机器人的运行特点,提出了基于局部电场分布特征的盘形悬式瓷绝缘子伞裙识别方法,无需在测量绝缘子电场分布的同时另外诊断电场测量装置的空间位置,解决了现有电场法检测仪器不能稳定、准确地确定被测点位置信息的缺点,并且通过仿真计算和实验室实测试验,验证了所提出方法的效果。该方法也适用于直流输电线路、复合绝缘子检测。     

冰区线路绝缘子插花及“V”形串防冰闪研究

输电线路覆冰对电力系统的安全运行构成巨大威胁,尤其绝缘子串的覆冰闪络更是频繁造成线路跳闸,造成巨大的经济损失.用大盘径绝缘子代替某些原有绝缘子的插花方法,和利用两串绝缘子组成的“V”形串方法是两种重要的防冰闪措施.为了进一步研究这些方法防冰闪的效果,并对这些防冰闪措施做出评价和理论分析,采用8片玻璃绝缘子组成的绝缘子串...     

线路避雷器与绝缘子串间的绝缘配合

分析了线路避雷器与绝缘子串间的绝缘配合 ,提出了相关建议并分析了线路避雷器的基本参数。分析表明 ,当线路避雷器的 5 0 %放电电压小于 85 %的绝缘子串 5 0 %闪络电压时 ,保护的有效性超过了 99.99%。     

1000kV交流输电线路绝缘子串污秽特性研究

对1000kV交流输电线路长串绝缘子,按照真型布置进行人工污秽工频耐受特性试验研究。结果表明,绝缘子串的U50%与串长呈非线性趋势;按线性拟合所求取的U50%较试验所求取的要高1.6%～10.2%;不同型式绝缘子串的U50%与SDD为负指数幂关系,其指数范围为-0.202～-0.195,U50%与NSDD为负指数幂关系,其指数约为-0.1341;在相同试验条件下,双伞型绝缘子单“I”串U50%比普通型绝缘子提高约5%,普通型绝缘子双“I”串U50%比单“I”串降低约6%,“V”串U50%比单“I”串提高4%～13%。     

三种绝缘子性能及其在特高压线路应用研究

对三种绝缘子的预期寿命、失效检出率、机械强度、尺寸重量、电击穿强度、电压分布、耐电弧性能、掉串事故、耐污性能应用场合和经济性分别进行比较。结合日本和俄罗斯特高压线路绝缘子选型经验,比较了我国±800kV直流特高压线路和1000kV交流特高压线路绝缘子选型区别,得出主要结论:在我国特高压线路上,Ⅱ级及以上污秽地区可考虑采用复合绝缘子;0和Ⅰ级污秽地区可考虑采用玻璃绝缘子;特高压直流输电线路上应考虑采用复合绝缘子。对于复合绝缘子在特高压线路应用中存在的问题,可以在导线侧挂若干个玻璃防污绝缘子来改善芯棒脆断;合理设计复合绝缘子的均压环来改善电压分布不均匀;采用合理的招弧设计来改善雷击闪络性能;采用2只组合结构来改善工频大电弧性能。     

1000kV交流输电线路用绝缘子技术关键的探讨

根据1000kV交流输电线路对绝缘子的技术要求,对我国现有的瓷、玻璃盘形悬式绝缘子和棒形悬式复合绝缘子的等级规格、电气特性和机械特性进行了分析;结合运行的要求指出特高压系统用的绝缘子应解决的关键技术是污秽问题,同时要完善和开发高吨位等级的各种大爬距的绝缘子;特高压绝缘子串的电位分布对绝缘子的性能影响应引起重视;除了执行GB/T1001-2003和GB/T19519,还应增加补充打击负荷试验(仅是普通型)、可见电晕电压试验、无线电干扰试验、工频电弧试验、机械振动试验和长串机械试验。     

架空输电线路绝缘子串机械振动疲劳性能研究

为了研究架空输电线路绝缘子串、导线和金具的机械振动疲劳性能,参照绝缘子串振动试验方法,采用D-300-2型振动台和KD-3正弦振动控制仪,开发和建立了一套满足试验要求的绝缘子串振动试验系统,并在国内首次对盘形悬式瓷和玻璃绝缘子串以及棒形悬式复合绝缘子进行了大量机械振动试验研究。结果表明,悬垂串试验对绝缘子强度基本无影响,耐张串试验对绝缘子强度影响较大。瓷绝缘子耐张串试验后,机械强度相对有不同程度的降低(约15%),玻璃绝缘子耐张串试验后机械强度变化较小。压接式复合绝缘子经3 000万次的振动试验后,其机械强度有不同程度的下降,最高下降程度为14%,且分散性较大。对于线路经过的易振区,建议采用直径为24 mm及以上的耐酸芯棒,并提高一个强度等级,甚至采用多串并联运行方式。     

玻璃绝缘子在浙江省500kV电网的运行概况

介绍了玻璃绝缘子在浙江省500kV电网的运行情况,按照相关标准对自破玻璃绝缘子的残锤和同串未自破的LXHY3-160型产品进行测试,结果表明,自破后的机械破坏负荷依然达到要求,同串LXHY3-160型产品也均达到要求。玻璃绝缘子在浙江省500kV电网的运行分析表明:玻璃绝缘子在运行初期(1～2年),其自破率偏高,尔后逐年呈下降趋势并稳定在一定水平上;每年7～9月,玻璃绝缘子自破率高于其他月份;耐张串上的玻璃绝缘子的自破率高于直线串;从多条输电线路运行电压的升高情况来看,产品的自破率未见明显上升。     

绝缘配置优化的研究

采用通常的塔头绝缘配置设计,线路沿绝缘子串闪络跳闸与由塔头空气间隙击穿放电的跳闸比为10:1～12:1,造成输电线路的故障率占全部输变电设备故障的80%左右;同时也限制了环境污染严重情况下需要增加外绝缘配置而加大绝缘子串长的可能。按空气间隙击穿电压与绝缘子串闪络电压配合比约为0.7的设计原则进行塔头绝缘配置,并推荐采用"V"形串替代"I"形串方式构成紧凑型线路。结果表明,既节约了线路走廊资源,又提高了输电线路的绝缘水平,可大幅度减少线路沿绝缘子串闪络事故;将外绝缘耐污等级提高到3.5cm/kV以上;可基本免除绝缘子串的清扫工作,大大降低了线路的运行维护成本。     

基于电网络法的特高压交流悬式瓷绝缘子串均压环的研究

特高压交流输电线路悬式单垂瓷绝缘子串在无均压环时导线侧前两片的电压承担率分别为14.4%和11.1%,其电压分布极不均匀。利用电网络法对特高压悬式瓷绝缘子串均压环的尺寸及罩入深度进行了优化计算。结果表明:为了达到更好的均压效果,均压环对绝缘子的杂散电容应在不超过33!F时尽量大;两端应各安装一个均压环,其罩入深度为三片绝缘子时,均压效果最好;在工程中,应选用三角形排列酒杯塔,以减小三相绝缘子串电压分布的不一致性。     

棒形悬式复合绝缘子在变电站的应用及前景

阐述了复合绝缘子应用于变电站的主要问题是在强电场的条件下,如何长期可靠地运行,并结合当前的运行经验和研究成果,从电气特性和机械特性等方面提出了复合绝缘子应用于变电站具体的建议和运行维护措施。认为耐张串复合绝缘子应采用双串;宜使用耐酸芯棒,且芯棒直径不小于24mm;端部连接工艺用内楔式;连接金具需优化设计;采用双串进行电气间隙校核。