覆冰绝缘子泄漏电流信号双谱分析

覆冰引起的绝缘子闪络事故对电力系统的安全稳定运行造成了严重威胁。本文依托国网公司特高压交流试验基地环境气候实验室进行了绝缘子冰闪实验,用双谱分析的方法,对覆冰支柱绝缘子的泄漏电流信号进行了研究,提取了泄漏电流不同阶段的参数化双谱图。研究表明支柱绝缘子的最大谱峰值呈现明显递增的趋势,二次相位耦合的范围变小,分布变得更加集中。双谱分析理论可以为冰闪区段预警提供新的理论指导,有利于更清晰地建立冰闪预警系统。     

基于光纤传输的覆冰绝缘子泄漏电流测量系统

结合光纤传输技术、数字信号处理技术、多通道高精度同步数据采集卡,基于虚拟仪器技术开发相应软件,研制了一套适合覆冰绝缘子的泄漏电流测量系统,详细介绍了其传感器的设计原理以及过电压和过电流的保护设计,给出了软件部分的设计思路和主要功能,并通过武汉高压研究院小型覆冰试验室绝缘子人工覆冰闪络试验,对系统进行了验证。     

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。     

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。     

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     

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...     

利用泄漏电流分帧与小波技术识别覆冰绝缘子闪络故障

在人工气候室内,通过动态采集3片串XP-70覆冰绝缘子融冰过程中的泄漏电流,并在比较传统利用时频域分析泄漏电流存在不足的基础上,提出了对闪络全过程的泄漏电流采用分帧计算参考量:短时能量信号和过零率信号的极值,利用小波分解重构能量信号与过零率信号的包络曲线,从而从数值和曲线2个直观的角度快速地为覆冰绝缘子闪络故障的发生提...     

覆冰绝缘子闪络模型研究综述

总结了覆冰绝缘子闪络模型的研究现状 ,介绍了目前以电路模型为主的研究 ,包括Obenaus概念模型、电场和热力学模型 ,认为今后研究工作的重点是在不同情况下考虑热传递和水蒸发的电弧发展动态模型的研究     

电压类型对复合绝缘子覆冰及闪络特性的影响

近年来,国内外学者对交流带电覆冰做了较多的研究,但就直流电压下带电覆冰特性及其闪络特性的影响研究较少。本文在人工气候室模拟自然覆冰条件,对35k V复合绝缘子进行了不带电及10k V、20k V、30k V交流、正极性直流、负极性直流电压作用下的雨凇覆冰试验,对比了不同电压类型下,绝缘子的覆冰及其闪络特性的差异,分析了电压类型对其影响的机理,并提出了合理的解释。试验结果表明:不同类型电压作用下,绝缘子的覆冰及其闪络特性存在较大的差异,负极性直流电压作用下的伞裙冰棱内部气泡较交流、正极性直流要大;交、直流电压作用下,绝缘子冰棱密度均随电压升高呈持续下降趋势;外施电压升高到一定程度时,负极性直流电压作用下的绝缘子冰重随电压升高而下降速度最快;负极性直流电压作用下的覆冰绝缘子的直流冰闪电压最低。     

覆冰.低气压下染污绝缘子的交流闪络特性

对特殊环境中两种悬式绝缘子的交流闪络特性进行了实验室研究，探讨了覆冰量，气压和覆冰水电导对绝缘子串最低闪络电压的影响。     

不同串型绝缘子覆冰直流闪络特性的研究

本项目对2005年2月安徽境内±500 kV龙政线4次冰闪跳闸事故进行分析,并对常用的XZP-300型等5种直流500 kV线路绝缘子的冰闪特性进行试验研究,得出不同材质绝缘子在串长、污秽以及覆冰厚度等不同条     

500kV输电线路绝缘子覆冰闪络及对策研究

通过对几起500kV线路绝缘子串覆冰后闪络跳闸的分析，阐述了绝缘子串覆冰闪络的过程及原因．提出了对策及改造措施；并针对线路重覆冰绝缘子串闪络的特点，在2002年初采取了绝缘子串插花配置防止冰闪，这一措施在2004年12月至2005年2月发生的大范围绝缘子冰闪中起到了很好的效果。     

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。     

覆冰绝缘子串的交流闪络特性和放电过程

为了解长串绝缘子在高海拔下的冰闪特性,在气候室内对XP-70、XWP2-160绝缘子串和FXBW4-110/100合成绝缘子进行了人工覆冰电气试验研究。结果表明:气压对覆冰绝缘子串冰闪电压的影响与污秽绝缘子的相似,3种绝缘子的气压影响指数分别为0.64、0.55和0.69;在不同气压下冰闪电压与绝缘子串长均呈线性关系;绝缘子串覆冰以后的电压分布发生变化且受冰的状态的影响,这个变化是覆冰绝缘子串电气特性下降的主要原因;覆冰绝缘子串的局部电弧发展成完全闪络所需的时间比污秽绝缘子长,且受冰层的融化和冰凌状态的影响;覆冰绝缘子的临界闪络电流大于污秽绝缘子,且与绝缘子串长和类型有关,其原因有待进一步研究。     

覆冰绝缘子直流闪络双电弧动态电路模型

绝缘子覆冰对输电线路的正常运行造成重大隐患,研究覆冰绝缘子闪络模型有利于指导运行在冰雪地区输电线路的绝缘状态评估。鉴于现有闪络模型电弧电阻表征不明确,充分考虑实际覆冰绝缘子闪络时电弧由冰面电弧和空气间隙电弧组成,将电弧电阻区分为空气间隙与冰面时变电弧电阻之和,修正了电弧发展判据。通过观测现场覆冰绝缘子直流闪络路径得知,整条闪络通道由高压端及低压端2段相向发展的电弧组成。基于该闪络路径,建立了覆冰绝缘子直流闪络双电弧动态电路模型。研究结果表明,动态电路模型计算获得的闪络电压及临界闪络电流与试验结果相近,两者之间的误差分别为11.9%与8.9%,试验值与模型计算值吻合较好。而且,模型计算得到的泄漏电流波形和电弧发展速度与实测临近闪络前的泄漏电流和电弧发展速度基本一致。     

输电导线覆冰与绝缘子串覆冰的关系分析

绝缘子串发生覆冰桥接闪络是影响架空输电线路安全运行的主要因素之一。根据不带电绝缘子串及同期导线覆冰的观测数据,分析了玻璃、陶瓷及复合绝缘子串的覆冰质量与导线覆冰质量的关系,研究了绝缘子串发生桥接与导线标准冰厚的关系。     

绝缘子覆冰闪络研究进展

覆冰绝缘子的电气特性是绝缘子防冰闪措施研究的关键技术难题,国内外学者对此进行了大量试验、理论研究,取得了很多有价值的成果,但输电线路冰闪事故仍时常发生。因此,总结了国内外关于绝缘子覆冰闪络的研究进展,为国内外从事绝缘子防冰闪工作的研究人员提供参考。结合近80年国内外对绝缘子覆冰闪络及其防治方法的丰富科学研究经验,从覆冰绝缘子表面冰层的物理特性、覆冰绝缘子试验方法、覆冰闪络特性及其冰闪数学模型等方面系统地总结分析了覆冰绝缘子闪络的各种影响因素/机理。得出了覆冰类型、染污盐密、覆冰水电导率、覆冰程度、气压、电压类型等因素对绝缘子冰闪电压的影响规律。并提出了绝缘子覆冰闪络特性、机理及其冰闪数学预测模型等亟待研究的内容,对未来绝缘子覆冰闪络的研究提出了一些极具价值地建议和设想。     

35kV输电线路绝缘子串交流覆冰闪络特性试验方法的比较

绝缘子人工覆冰后的电气性能试验常采用50%耐受电压法、均匀升压法和U型曲线法。目前国内外很少研究试验方法对绝缘子交流覆冰闪络特性的影响差异。为此,在大型多功能人工气候室内以3片XWP2-160、LXHY3-160、FXBW-35/70型绝缘子串为试品,研究覆冰后电气试验方法对绝缘子闪络特性的影响。试验结果表明,电气试验方法对覆冰绝缘子的交流覆冰闪络电压有影响,采用不同电气试验方法得到的试验结果有差异。在相同覆冰程度和覆冰状态条件下,均匀升压法得到的试品平均闪络电压Uave比50%耐受电压法得到的50%耐受电压U50%高4.1%～6.0%,而U型曲线法得到的最低闪络电压Ufmin最小。     

污秽,覆冰,低气压综合作用下绝缘子闪络特性及校正

本文根据人工气候室内获得的大量试验结果,系统分析了覆冰量、气压值以及污秽度对绝缘子交、直流下最低闪络电压的影响;给出了悬式绝缘子在覆冰、气压、污秽综合作用下的交、直流闪络特性;讨论了绝缘子最低闪络电压的校正方法和校正公式;这些试验结果和校正公式可供高寒地区输电线路设计时参考.