超高压线路绝缘子冰闪过程的泄漏电流波形变化特性

输电线路绝缘子冰闪过程中泄漏电流的变化发展与放电过程以及冰的融化状态紧密相关,泄漏电流的特征量能够反映冰层的状态变化以及放电的发展。为了解超高压500kV线路绝缘子融冰闪络特性,在环境气候试验室开展了污秽、覆冰条件下的试验研究,同步测量了融冰闪络试验中闪络和耐受两种状态下的泄漏电流,并进行了特性分析。分析结果表明：冰闪...     

覆冰绝缘子串闪络过程试验分析

为了研究绝缘子冰闪放电机理,对污秽条件下覆冰瓷绝缘子串融冰期闪络过程进行了试验研究,分析了覆冰闪络过程中绝缘子串电弧发展、泄漏电流及其频谱特性的典型变化规律。结果表明:覆冰绝缘子串闪络过程可以分为初始阶段,间歇性局部电弧阶段,电弧发展阶段,临界闪络阶段和闪络阶段;各阶段放电现象明显,泄漏电流峰值具有明确的分界值;随着泄漏电流的增大,电流与电压的相位差减小,非线性程度降低;起始阶段泄漏电流峰值10mA,谐波含量最低;产生间歇性局部电弧时泄漏电流谐波含量最高;闪前泄漏电流波形平滑,谐波含量降低;覆冰绝缘子闪前电流随着表面附盐密度的增加而增大。     

复合绝缘子泄漏电流波形分形特征研究

绝缘子泄漏电流能够综合体现绝缘子电压水平、污秽状态,贯穿于绝缘子的整个闪络发展过程,提取绝缘子泄漏电流特征量对预测绝缘子闪络事故的发生尤为重要。在人工污秽试验的基础上,利用分形理论提取了复合绝缘子泄漏电流分形维数特征量,分析了闪络发展过程中泄漏电流不同区段波形和分形维数的变化特征,对比了3种不同污秽度水平下泄漏电流波形的分形特征。结果表明,在污闪发展过程中,泄漏电流波形的分形维数呈整体下降的趋势;污秽程度不同,泄漏电流波形分形特征存在微小的差异。实验分析证明,泄漏电流波形分形维数能够直接反映其波形特征,能够为绝缘子污闪提供有效预警。     

交流电场对复合绝缘子覆雾凇过程影响研究

绝缘子覆冰严重威胁输电线路的安全运行,而电场对输电线路绝缘子覆冰的影响不可忽视。以复合绝缘子FXBW-35/100为试品,在人工气候室内模拟自然覆冰条件,分析研究电场对复合绝缘子覆雾凇过程的影响。结果表明:电场对绝缘子覆雾凇的影响主要体现为对水滴的吸引作用和泄漏电流以及绝缘子表面各类放电现象的作用。电吸力的作用使得覆冰量与覆冰密度增加,泄漏电流以及绝缘子表面各类放电现象使得覆冰量与覆冰密度减小。随着外加电压的升高,绝缘子伞裙边缘、伞裙下表面以及芯棒背风面的雾凇明显增多,迎风面的雾凇全部出现下垂现象;带电覆雾凇时,雾凇密度较不带电时大;覆冰15 min时,冰重随电压的增长有一个先增加后减小的过程。     

表面憎水性不均匀分布时复合绝缘子污闪特性

针对复合绝缘子在现场运行中有可能出现的憎水性不均匀分布的情况,分别模拟7种典型憎水性分布状态,利用升降法对复合绝缘子开展污闪特性试验研究。在记录电流电压变化同时,利用高速摄影仪同步拍摄了电弧发展至闪络形态的变化。结果表明:当连续分布憎水性区域所占比例为33%时,闪络电压较亲水性闪络电压低14.4%以上;下表面的憎水性状态对绝缘子整体污闪电压起决定作用。7种状态下,绝缘子在闪络电压和放电特征上都有明显差异;从泄漏电流特征变化反映出的湿润过程可区分为亲水特征和憎水特征;从闪络机理上可分为同步闪络和不同步闪络,发现后者是闪络电压异于亲水性的根本原因。对于在运线路复合绝缘子,当连续憎水性区域所占比例低于一定值时,须考虑憎水性不均匀分布对污闪电压的影响;同时应重点关注运行中绝缘子下表面憎水性状态,作为衡量耐污闪能力的重要指标。     

泄漏电流相角变化特征与绝缘子运行状态的相关分析

绝缘子运行状态直接关系着输变电线路的安全运行。由于泄漏电流贯穿绝缘子运行始终,其能直接反映绝缘子表面状态及放电特征,故可利用泄漏电流相角变化特征对典型污湿运行环境下绝缘子运行状态进行评估研究。以硅橡胶复合绝缘子为试样,在人工大气模拟实验装置内模拟典型污湿环境,盐雾电导率为1.0～5.0mS/cm,相对湿度为70%～100%,环境温度为25～40°C。当施加30kV工频交流电压后,采用数据采集卡装置采集流过绝缘子表面的泄漏电流,采样率为22.05kHz。通过快速Fourier变换(FFT)分析了绝缘子表面运行状态的泄漏电流相角变化,建立了泄漏电流与运行电压的相角差及其变化规律与相对湿度、环境温度和污秽等级的对应关系。结果表明:随着相对湿度的增大,相角差呈现减小的趋势,并在相对湿度达到100%时呈现骤减的特征;随着环境温度的升高,相角差呈现缓慢减小的特征;随着污秽等级的提高,相角差呈现减小的趋势。泄漏电流的相角变化特征可以用于绝缘子运行状态监测及污湿等级划分,从而提高户外绝缘子运行的可靠性与准确性。     

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。     

500 kV线路长串绝缘子的冰闪泄漏电流

为给我国污秽、覆冰地区架空输电线路外绝缘设计提供参考,在国网电力科学研究院环境气候试验室进行了污秽、覆冰条件下500kV典型线路绝缘子串冰闪试验。同时研制出一套泄漏电流测量系统,并对冰闪过程中泄漏电流谐波含量、幅值包络线的变化进行了研究。研究表明:冰闪过程中泄漏电流的变化发展与放电过程以及冰的融化状态紧密相关,泄漏电流的特征量能够明显体现出冰层的状态变化以及放电的发展,因此泄漏电流可以作为判断绝缘子覆冰、融冰期间闪络的一个监控条件。     

复合绝缘子表面不同状态时的放电特征

复合绝缘子不同表面状态会出现不同放电现象,为此根据复合绝缘子表面放电的剧烈程度将复合绝缘子表面放电分为微弱性放电、间隙性电弧放电、持续性电弧放电3种类型。经过大量试验,统计分析了不同放电类型下泄漏电流的谐波特征和相角特征,建立了放电类型与泄漏电流谐波和相角的关系,并研究了复合绝缘子不同污秽和憎水性对表面放电类型的影响。结果表明:通过分析泄漏电流的谐波特性和相角特性,可以得出绝缘子不同表面状态所对应的放电类型及其特征。复合绝缘子表面憎水性变差时,微弱放电比例略有减少,部分间隙性电弧放电转变成持续电弧放电,持续电弧放电比例增加;复合绝缘子表面污秽度变高时,部分微弱性放电转变成间隙性电弧放电及持续性电弧放电,间隙性电弧放电及持续电弧放电比例增大。通过对泄漏电流的特性分析,可以判断出复合绝缘子表面的状态。     

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,...     

交直流电压下绝缘子放电紫外脉冲与泄漏电流对比分析

绝缘子污闪是威胁电力系统安全可靠运行的主要因素之一,如何有效检测绝缘子污秽状态成为污闪防治的关键。本文基于搭建的污秽绝缘子放电紫外脉冲检测系统,利用人工气雾室开展了不同污秽分布与空气湿度下陶瓷绝缘子放电紫外脉冲检测与泄漏电流对比实验研究。实验结果表明:直流电压下,不同污秽分布与空气湿度下绝缘子放电紫外脉冲数与泄漏电流具有相似的规律,可采用绝缘子放电紫外脉冲数替代泄漏电流检测污秽绝缘子,实现绝缘子污秽状态的非接触检测与评估;交流电压下,不同污秽分布绝缘子放电紫外脉冲数区别不大,难以通过紫外脉冲检测实现不同污秽分布绝缘子的区分。研究工作为输电线路绝缘子污秽状态非接触检测与评估提供了参考。     

污秽绝缘子表面局部电弧与泄漏电流波形特征间对应关系分析

污秽绝缘子表面局部电弧的发展变化与泄漏电流密切相关。为此,以普通悬式瓷绝缘子XP-70为试品,在人工雾室环境下进行了大量人工污秽试验,研究了污秽绝缘子表面局部电弧与泄漏电流波形特征之间的关系。利用泄漏电流采集装置连续存储了电流波形并利用高速摄影仪同步拍摄了放电过程,详细记录了绝缘子表面的局部放电现象以及泄漏电流的发展变化过程,揭示出局部放电强度与泄漏电流波形类别之间的对应关系;通过提取不同局部放电强度下泄漏电流波形的多个特征量(半波极大值同极小值之比k;波动率为k的电流波形在1s内出现的次数fk;一定时间内fk出现的总次数Ck及fk的最大值fkmax),研究了整个试验过程中各特征量的变化规律以及它们与等值盐密ρESDD之间的关系。研究结果表明,可以根据泄漏电流波形特征初判绝缘子表面的放电程度;根据fk变化规律及局部放电强度,能更加明确地将泄漏电流划分为3个区段即安全区、预报区和危险区;在污秽严重的情况下,fkmax(k>80)在一定程度上能较好地反映绝缘子的污秽程度和放电强度;Ck(50相似文献   

涂覆半导电室温硫化硅橡胶涂层的绝缘子污闪特性试验与仿真

绝缘子覆冰对电网的安全运行构成巨大威胁,目前有学者提出一种基于半导电RTV的电热防冰法。为了研究这种方法对于绝缘子污闪特性的影响,分别进行了绝缘子的污闪试验,绝缘子受潮试验和电场仿真计算,发现其可以在一定程度上提高绝缘子的污闪电压。由于这种半导电RTV具有较好的憎水迁移性,因此对污闪电压的提高有一定作用。此外,绝缘子半导电涂层增加了表面泄漏电流,对污秽层有烘干作用。同时通过仿真计算研究了涂层对绝缘子电场分布的影响,发现半导电涂层可以均匀绝缘子下表面的电场。综合分析得出半导电涂层的憎水迁移性、对污秽层的烘干作用、对绝缘子下表面电场的均匀作用,共同作用从而提高了绝缘子的污闪电压。     

Recurrent plot analysis of leakage current for monitoring outdoor insulator performance

Outdoor insulators are widely accepted in power industry to maintain electrical insulation ranging from distribution to transmission lines. Such increasing development leads to a lack of appropriate diagnostic tools for assessing the performance of insulator in service, particularly in contaminated conditions. In order to monitor operating performance of contaminated outdoor insulators, a recurrent plot technique is proposed to analyze the leakage current passing through the insulator surface. Contamination tests were conducted in a laboratory by employing heavy salt fog with the deposition of non-soluble contamination. The leakage current was decomposed into different frequency components by using a wavelet transform technique. The temporal sequence of the extracted component was extended to mdimensional phase space by using a phase-space reconstructed method. The recurrent plot is obtained to show that the topological structure of the high-frequency components is prominent to identify non-linear properties of discharge activities. Based on the analysis of the high-frequency components, the quantitative indicators of recurrent plot are obtained to reflect the underlying mechanism of flashover process. The results obtained indicate that the recurrent plot technique gives visual recurrent patterns of discharge activities for monitoring outdoor insulator performance. The dynamic behaviors on the insulator surface are graphically illustrated on the rectangular block structures with higher density of points. The structure changes indicate the switches of discharge states during the flashover process.     

PRTV涂料对绝缘子串交流冰闪电压的影响

PRTV涂料具有良好的防污闪性能,但用于防覆冰闪络方面,国内外的相关研究还鲜有报道。根据人工气候室的试验结果,笔者分析了在覆冰期、融冰期覆冰水电导率和串长对涂有PRTV绝缘子串的覆冰闪络电压的影响。通过对涂有和未涂PRTV两种形式绝缘子串的覆冰闪络特性的分析,得出PRTV对于提高覆冰绝缘子闪络电压没有效果,涂PRTV的绝缘子串其冰闪电压约降低10%～15%;PRTV涂层的憎水性引起绝缘子表面覆冰状态发生变化,使得冰层与涂料表面粘附不紧密,内部存在许多微小气隙,容易产生局部放电和局部电弧,从而损坏PRTV涂层,导致绝缘子串泄漏电流增大。     

Sudden flashover of nonceramic insulators in artificialcontamination tests

This paper presents experimental and theoretical results to explain the phenomenon of sudden flashover on artificially contaminated nonceramic insulators. A sudden flashover in this paper is defined as a flashover occurring on a partially contaminated insulator, and which is preceded by little or no surface discharge activity. Sudden flashovers could occur in the field on those insulators where the wet surface resistance varies over a wide range along the insulator length. The mechanism of sudden flashover is significantly different from conventional contamination flashover that occurs in standard contamination tests. The insulators evaluated had weathersheds made from silicone and ethylene propylene diene monomer (EPDM) rubbers. The impact of the present study from the point of view of weathershed material, insulator design, development of a comprehensive laboratory test and field monitoring for evaluating the performance of nonceramic insulators in service are discussed     

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。     

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.