基于人工污秽试验的750 kV耐张瓷绝缘子紫外检测技术

750 kV 输电线路的运行过程中需要对绝缘子进行及时有效的检测,紫外检测是一种快速高效的绝缘子放电检测技术,如何将这种方法应用到750 kV绝缘子检测中尤为重要。通过对750 kV瓷绝缘子进行人工污秽试验的紫外检测结果进行研究,提出了紫外光子数相对波动性以及帧光斑面积均值这2个评估绝缘子放电严重程度的特征量,发现2个特征量均可以有效地评估绝缘子放电严重程度。其结论对紫外检测技术在750 kV绝缘子检测中的应用具有重要意义。     

用紫外成像检测绝缘子

介绍了沈阳供电公司应用紫外成像仪检测绝缘子绝缘状况的技术,该仪器可由电晕放电产生紫外光的强弱、放电频率判断绝缘子绝缘状况。举例说明了用紫外成像检测绝缘子的效果。探讨了紫外成像检测绝缘子的检测方法,阐述了检测绝缘子对电网安全运行的重要性。     

两种紫外成像参数在绝缘子故障诊断中的比较

绝缘子的运行状态直接关系到高压电网的稳定性,在运行过程中会出现绝缘性能下降同时伴随着表面放电,可以用紫外成像仪对其运行状态进行检测。目前,主要的参数是"紫外光斑面积"和"光斑直径",为了对它们在绝缘子故障诊断中的性能有一个对比,笔者通过喷水分级法在现场选择了正常、良好、微痕、劣化和严重老化5种绝缘状态的同一种绝缘子,在实验室搭建平台,在加压8、10、15 kV的情况下,通过南非CoroCAM504紫外成像仪对绝缘子放电情况拍摄足够的紫外图片,运用数字图像处理算法提取了两个参数值,通过MATLAB数字仿真,得到了这两种参数随绝缘状态的变化趋势。结果表明:①在绝缘子绝缘状态艮好的时候,光斑面积和光斑直径几乎可以忽略,对应性比较好,反之,在这两个参数都很小的时候,说明绝缘子绝缘良好;②在绝缘子绝缘出现问题时,二者都有上升趋势,但是光斑面积有一个转折点"4",而光斑直径没有,这说明,当绝缘劣化到一定程度时,光斑面积就没有太大区分度了,而光斑直径则可以区分。最终为绝缘子的运行状态的评估提供了量化的依据和一定的指导。     

污秽绝缘子的紫外成像检测

绝缘子积污是电力系统常见的一种现象,严重时可能引起绝缘子串闪络,导致大面积、长时间的停电事故,现已经成为对电网安全最具威胁的因素之一。目前的检测手段存在固有的缺陷和局限性,如红外检测存在检测盲区,不能检测早期故障。笔者研究了如何用紫外成像法检测绝缘子的绝缘状况,采用固体涂层法模拟线路上的绝缘子串积污,通过导电杆对积污绝缘子串加压,用CoroCAM504紫外成像仪观察其紫外成像图。实验结果表明,紫外光子数的最大值与对应时间段的泄漏电流的最大值有着较好的对应关系。在环境湿度较大,如毛毛雨、雾等天气条件下,用紫外成像仪可检测积污程度在a级以上的绝缘子,这为紫外成像仪在工程中的应用提供了一定的依据。现场应用实例也验证了紫外成像检测的有效性。     

基于放电紫外成像特征的污秽线路盘形绝缘子绝缘状态评估

绝缘子是电网主要电气设备之一。绝缘子污秽闪络严重威胁电力系统的安全稳定运行,及时掌握污秽绝缘子的绝缘状态意义重大。文中从绝缘子放电紫外视频中进行帧提取,对提取的图像进行紫外光斑分割,计算得到光斑面积及其时间序列,并分析其与不同放电阶段泄漏电流之间的关联关系,给出绝缘子的绝缘状态并进行闪络预警。构建了湿度连续可调的人工雾室,利用紫外成像仪记录了盘形线路绝缘子污秽放电视频,提取其放电的紫外特征,结合肉眼观察、放电电流信号及相关参数,将绝缘子的绝缘状态划分为:"正常"、"一般"、"较差"和"很差"。提取了光斑面积序列的算术平均值、最大值、标准差和放电频度4个特征参数,对样本数据进行了聚类分析。工程实际应用表明了光斑面积序列对绝缘子的绝缘状态评估的有效性。     

紫外成像法检测支柱绝缘子的破损缺陷

绝缘子的破损是一种常见缺陷,会影响绝缘子的绝缘性能。特别是线路上运行的绝缘子破损时,可能会导致线路绝缘水平下降,严重时甚至引起电网事故。但传统线路巡检手段难以检测出这一缺陷。笔者采用新兴的紫外成像检测手段,对110kV线路悬式瓷绝缘子串、瓷支柱绝缘子和硅橡胶复合绝缘子含破损缺陷的情况进行人工模拟,观测了不同环境条件下不同破损程度的绝缘子在破损位置不同时的紫外图像。试验结果表明,紫外成像仪作为一种逐渐得到推广的新型线路巡检设备,能有效地检测到部分绝缘子的破损缺陷,从而达到对线路早期故障进行预防的效果。     

基于紫外光辐射照度特征的污秽瓷绝缘子绝缘状态评估方法

绝缘子污秽放电严重威胁电力系统的安全稳定运行,及时掌握污秽绝缘子的绝缘状态意义重大,文中旨在研究基于日盲紫外检测的污秽瓷绝缘子绝缘状态评估方法。首先,基于220 kV输电线路瓷绝缘子污秽放电试验,结合污秽绝缘子的放电现象、泄漏电流信号及紫外放电图像特征,将污秽瓷绝缘子的绝缘状态划分为“正常”、“一般”、“较差”、“极差”,并利用紫外放电检测结果一致性方法以及统计分析的方法,选取了3个基于紫外光辐射照度的特征参量;其次,以环境湿度、仪器增益及3个光辐射照度特征参量为输入变量,绝缘状态为输出变量,采用黏菌优化算法对支持向量机的惩罚因子与核函数参数进行优化并建立了污秽瓷绝缘子的绝缘状态评估模型;最后,将绝缘状态评估模型的测试集验证结果与采用粒子群优化算法、麻雀搜索算法优化的支持向量机分类模型进行对比,发现其分类准确率更高,可达93.85%。文中所建立的污秽瓷绝缘子绝缘状态评估模型同样适用于其他型号的紫外成像仪,极大提高了污秽绝缘子紫外检测的实用性。     

750kV隔离开关用支柱复合绝缘子关键技术研究

750 kV隔离开关设备中首次应用支柱复合绝缘子,且使用环境存在风沙大、太阳辐射强度高、日温差大等恶劣因素,对复合绝缘子的机电性能和外绝缘老化性能提出更高要求.通过绝缘结构尺寸、芯体填充、铺层结构、全套老化以及成型工艺等关键技术的研究,开发出750 kV隔离开关用支柱复合绝缘子.目前已通过权威机构认证,并成功应用于750 kV输变电工程.     

特高压输变电设备紫外成像软件系统开发

特高压输变电设备运行中会出现绝缘性能下降同时伴随着表面放电,用紫外成像仪对其运行状态进行检测,可以有效的发现故障设备,做到及时检修,降低故障率。结合直流特高压工程技术国家工程实验室(昆明)的现场需求设计并开发了一套紫外数据管理系统,实现了对紫外信息的有效管理,同时通过对紫外图像的处理,提取了绝缘子运行的信息,为现场运行提供了指导。     

紫外成像技术在高压设备带电检测中的应用

以南非CSIR公司生产的CoroCAM Ⅳ 紫外成像仪在中国的使用情况为依据，介绍了紫外成像技术的基本原理以及进行高压电力设备检测的方法。通过现场试验，提出了紫外成像技术在电力系统中的具体应用，例如导线外伤探测、高压设备污染检查、绝缘子放电检测、绝缘缺陷检测等。     

750 kV直线塔整串绝缘子带电更换方法

750 kV输电线路绝缘子在西北地区强风沙、强紫外辐射、温差大等恶劣自然条件的侵袭下,不可避免地出现绝缘子损坏等情况,甚至威胁到线路的安全稳定。同时750 kV作为西北地区的骨干网架,停电检修影响范围广,所以带电检修就成了运维单位的主要消缺手段。从带电更换750 kV线路整串绝缘子用工器具的研发、制作、现场操作等方面进行了系统研究,形成了完整的标准化操作流程,为750 kV同类带电作业提供了可靠的借鉴。     

基于红外热像技术的变电站瓷质劣化绝缘子识别

瓷质绝缘子串长时间运行后会出现绝缘劣化、绝缘击穿和闪络放电等缺陷,为电网带来重大的安全隐患,检测瓷质绝缘子运行状态至关重要,为此提出基于红外热像技术对变电站瓷质劣化绝缘子识别方法。首先建立瓷质绝缘子串等效电路模型和电网络方程,通过仿真计算得出绝缘子串电压分布;建立电热转换模型,并在某220 kV变电站开展绝缘子串红外测温,通过高压试验验证红外热像准确表征绝缘子串的运行情况。理论与实际应用结果验证了该方法的有效性与实用性。     

直流复合绝缘子在耐张串上的应用及试验分析

为研究直流复合绝缘子应用在耐张串上的可行性,提高线路安全运行的可靠性,分析了耐张串复合绝缘子的受力,认为它能承受运行中可能出现的拉伸、扭转、弯曲、振动等各种载荷;对已运行1年的龙政线耐张串直流棒形悬式复合绝缘子的试验分析表明,其电气和机械性能无任何下降。因此复合绝缘子完全可应用在耐张串上,≤220 kV电压等级线路建议推广应用,≥330 kV电压等级线路建议2~4串并联小批量试运行,积累运行经验。建议针对耐张串复合绝缘子实际运行的电气和机械工况,研究适合于复合绝缘子的试验方法。     

针对某35kV配电线路防雷问题的探讨

雷击是导致35 kV配电线路故障的重要原因之一。丘陵地区雷电活动频繁,对35 kV架空线路的安全运行危害极大。衡量线路防雷性能优劣的重要指标有两个:一是线路雷击跳闸率;二是线路耐雷水平。分析了河南某35 kV线路防雷现状,认为线路耐雷水平不高、运行维护不到位、防雷措施不够完善是导致35 kV配电线路雷击跳闸率高的重要原因。结果表明:采取全面检测绝缘子,更换劣质绝缘子、加装带间隙的线路避雷器、提高线路的绝缘水平、采用输电线路绝缘子并联间隙技术保护改造方案、架设避雷线等多种措施进行综合治理,可以大幅度减少雷害事故。     

油在线监测装置在750 kV变电站的应用

750 kV 输变电示范工程于2005 年9 月26 日顺利投入运行。变压器采用油在线监测装置进行绝缘监测。中分3000 型变压器色谱在线监测系统在官亭变电站750 kV 主变压器上的应用过程中, 监测数据与离线监测数据一致, 证明了油在线监测技术的可靠性。     

750kV超高压输电工程关键绝缘技术问题分析

探讨了在我国建设750kV输电线路前期准备过程中需要进行研究的超高压绝缘技术问题。结合我国西部地区高海拔的地理特点,特别强调要对750kV系统过电压与绝缘配合、750kV外绝缘和750kV主要设备绝缘等问题进行系统地研究,从而确定相关参数和技术条件,保证750kV输变电工程建设的顺利进行。     

750kV敞开式变电站绝缘配置的优化

研究的主要目的是通过对750 kV避雷器参数的优化来降低设备绝缘水平或使设备留有更大的绝缘裕度。针对典型750 kV敞开式变电站的接线方式,采用仿真计算和对现有避雷器通流容量校核的方法,得到了4种避雷器参数配置时设备节点上的绕击侵入波过电压、动作负荷、配置简化前后的绝缘裕度和避雷器吸收能量,以及优化参数和简化配置后的校验结果。研究得到:在变电站内避雷器可全部采用Y20W-600/1380进行绝缘优化,该配置可保证避雷器的自身安全性,同时降低变电站内设备的过电压,提高设备绝缘保护裕度,并且可去掉高压并联电抗器处的一组避雷器,简化了避雷器设置,也提高了变电站内设备的绝缘保护裕度。     

750 kV变压器长时感应耐压试验标准探讨

750 kV官亭—兰州东示范工程投运5年来,西北750 kV电网建设突飞猛进,但作为主设备的变压器频繁出现绝缘事故,对于多年前制定的750 kV变压器技术规范、标准有必要进行反思。长时感应耐压试验标准是750 kV变压器绝缘设计和考核的重要依据,通过750 kV变压器技术规范、试验标准与1 000 kV变压器技术规范、试验标准进行比对,结合现场变压器绝缘击穿案例,通过计算和分析,提出了750 kV变压器长时感应耐压试验标准的改进方案。