污秽分布对陶瓷XP-70与玻璃LXP-70绝缘子放电影响的实验研究

基于绝缘子污秽分布的非连续特征,开展了非连续污秽分布对陶瓷XP-70与玻璃LXP-70绝缘子交/直流放电影响的实验研究。首先,基于紫外脉冲原理搭建了污秽绝缘子放电紫外脉冲检测系统。在此基础上,研究了非连续污秽分布对绝缘子交/直流放电紫外脉冲与泄漏电流的影响特性。试验结果表明:非连续污秽分布下陶瓷绝缘子交流放电紫外脉冲数高于全污秽绝缘子放电紫外脉冲数。全污秽陶瓷绝缘子直流放电紫外脉冲数明显高于其它污秽分布下绝缘子放电紫外脉冲数。玻璃绝缘子不同污秽分布下交/直流放电紫外脉冲数在不同电压等级下表现出较大差异。一般情况下,全污秽绝缘子泄漏电流高于非连续污秽分布绝缘子泄漏电流,洁净绝缘子泄漏电流小于污秽绝缘子泄漏电流,不同干带污秽绝缘子泄漏电流表现出差异化。绝缘子污秽非连续分布对泄漏电流表征污秽程度产生偏差,在实际中,可结合绝缘子放电紫外脉冲与泄漏电流检测综合评估绝缘子污秽程度。     

接触网绝缘子污秽度预测模型的建立

为探索污秽绝缘子泄漏电流与其表面污秽度之间的联系及它们之间具体的函数关系。首先,在人工污秽实验室多次试验,提取泄漏电流的特征量,筛选出3个有效特征量:泄漏电流有效值Ie、泄漏电流最大值Im及泄漏电流标准差σ,分别得到它们与绝缘子表面污秽度的关系;其次,利用特征量及环境湿度作为输入变量,搭建预测绝缘子污秽度的BP神经网络模型,并与试验结果对比。结果表明:提取的特征参量能够预测绝缘子污秽度,预测结果为工程人员清洁染污绝缘子工作提供参考。     

基于K两端聚类的污秽绝缘子放电状态评估

沿面放电是绝缘子污秽程度及运行状态的重要体现,实时掌握绝缘子的污秽放电状态对污闪的预防具有重大意义.根据污秽绝缘子在放电过程中泄漏电流的波形变化以及放电区段的划分特点,提出了一种基于K两端聚类的动态划分方法.分析污秽绝缘子在运行中受潮、形成干燥带及局部电弧、局部电弧发展至极端闪络的全过程,并依据绝缘子运行中工作电压和泄...     

谐波电压影响下的瓷绝缘子污秽故障特征量研究

泄漏电流法是监测瓷绝缘子表面污秽故障的重要方法,但瓷绝缘子所承受电压包含谐波时会导致泄漏电流特征量的有效性降低,进而造成绝缘子表面污秽故障的诊断准确率降低,因此提出了一种以泄漏电流时间积分为基础的污秽故障新特征量,推导了该特征量的理论数学模型,并通过与其它故障特征量的对比分析文中提出的新特征量的优越性和有效性进行了验证。提出的瓷绝缘子污秽故障新特征量受电压谐波影响更小,在不同谐波电压影响下均能很好地地反映绝缘子污秽故障情况,可为瓷绝缘子的在线监测及污闪预警提供参考和借鉴。     

采用泄漏电流递归图分析的盘形悬式玻璃绝缘子性能诊断

主要采用递归图(recurrence plot,RP)分析法对架空输电线路盘形悬式玻璃绝缘子进行性能诊断,分别对绝缘子设置不同长度的污秽层,通过加压测量得出不同情况下的泄漏电流(leakage current,LC)。提取泄漏电流中的高频分量,并在相空间进行递归图重构。实验设置污秽程度为IV级,即严重污秽情况。结果表明,随着污秽层长度的不断增加,递归图中的回归点密度也相应升高,即绝缘子表面局部放电发生强度也相应升高。同时当污秽层长度超过一定数值后,递归图出现白色带状,即绝缘子表面产生电弧放电。     

10 kV配网绝缘子遮蔽罩表面状态与放电关系试验研究

绝缘子遮蔽罩遮蔽效果对配网旁路作业安全具有重要的作业,最终影响到作业人员的人身安全,然而绝缘子遮蔽罩在长时间的使用过程中,由于导线电压的影响,在污秽、水分子的作用下,其表面存在一定的电蚀现象。针对绝缘子遮蔽罩表面存在的电蚀缺陷,通过在不同湿度和污秽程度条件下,进行工频耐压试验和泄漏电流测量。试验结果表明,在3 cm²～20 cm²电蚀面积的条件下,随着湿度的和污秽度增加,对绝缘子遮蔽罩表面泄漏电流的大小影响显著增加,尤其是污秽度对其泄漏电流增加有着线性作用,作用要大于湿度对绝缘子遮蔽罩表面泄漏电流的影响。通过对沿面放电试验可知,基于电蚀面积的绝缘子遮蔽罩表面泄流电流评估方法对现役的绝缘子遮蔽罩绝缘状态的评估有着参考意义。     

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。     

基于随机森林模型的瓷绝缘子污秽等级判定研究

瓷绝缘子经常面临因表面污秽沉积而引起的闪络问题,给电力系统的安全稳定运行造成了严重的影响。表面泄漏电流法是对瓷绝缘子进行在线监测及污秽等级判定的重要方法,而判定的难点在于泄漏电流的环境因素、电气特征与表面污秽程度存在着非常复杂的非线性关系。在实验室模拟试验信号和现场运行实测信号的基础上,通过时域法和离散小波时频法分析获得了与绝缘子污秽度相关的重要电气特征量,建立了基于随机森林算法的瓷绝缘子污秽等级判定模型,验证实验结果表明该模型能有效识别绝缘子的污秽等级,且性能稳定可靠,可为瓷绝缘子的污秽监测及污闪的预防提供有效借鉴和参考。     

基于灰关联分析的接触网绝缘子污秽研究

提出了一种基于单片机和ARM的接触网绝缘子污秽在线监测装置的设计方案,接着对发送的泄漏电流数据以及环境信息进行量化分析并计算泄漏电流与环境因素的灰关联度,最后据此开展内在关联性分析。结果表明:接触网绝缘子泄漏电流主要受环境相对湿度影响,但温度的影响不容忽视,另外建议选取泄漏电流有效值和标准差作为污秽诊断的特征量。     

绝缘子的有机硅橡胶涂层对闪络的防护

绝缘子的有机硅橡胶涂层对闪络的防护表面污秽可使电力设备中绝缘子局部放电强度增加、表面泄漏电流增大，导致绝缘子闪络，最终造成设备损坏或用电设备电能不足。为解决这一问题常规的方法是延长等效泄漏距离（爬电距离），或选用特殊外形的专门绝缘子或加长绝缘子串，要...     

电气化铁道半导体釉绝缘子运行情况初步调查

对电气化铁道半导体釉绝缘子的运行情况调查结果表明,X-4.5及TX-25A两种半导体釉悬式绝缘子已分别在线路上运行了15个月和10个月,均未清扫过,但没有发生过污闪事故。并拆下5串自然污秽绝缘子进行了污秽及污耐压测量。从试品的污秽程度来看均属三级污秽地区,所有试品均通过36千伏污耐压试验,半导体釉绝缘子的污闪电压均在60千伏以上,普通釉的污闪电压只有40.7千伏。泄漏电流的现场实测表明,脏污绝缘子泄漏电流很小。模拟蒸气机车喷气时绝缘子工况实测结果为,喷气2分钟后,其泄漏电流达13毫安,但下降很快;人工雾室测量表明,半导体釉绝缘子的泄漏电流均在30毫安以下,泄漏电流幅值随时间衰减,而普通釉绝缘子放电现象严重,泄漏电流呈脉冲性质,均超过30毫安,最大达75毫安,已接近闪络边缘。实践证明半导体釉绝缘子延长了清扫周期,提高了污闪电压,有效地防止了污闪事故,确保供电可靠,深受现场欢迎。     

试验室绝缘子泄漏电流测量方法研究

监测泄漏电流是评估绝缘子污秽状态的重要手段,介绍了各种湿度下进行人工污秽绝缘子泄漏电流试验的方法。通过理论分析和试验测量,从变压器容量、测量仪器、采样电阻、屏蔽层接地方式及加湿时间等方面探讨了各因素对泄漏电流实验的影响;提出了非饱和湿度条件下雾湿润效果的检测方法,并通过人工污秽试验进行了验证。结果表明:湿度、盐密及绝缘子的等效电容越大,变压器的容量要求也越大;采样电阻过大,将影响泄漏电流值的准确度;屏蔽层采用两端接地是行之有效的方法;加湿时间为9min时,泄漏电流达到最大值。     

基于声发射技术的输电线路绝缘子放电模式识别

为正确判断输电线路绝缘子放电的类型,首先在时域状态下求出反应放电产生的超声波信号(放电声发射)波形特征的18个特征指标,利用主成分分析法,在这18个特征指标中提取出了四个互不相关的主成分的表达式,并解释每个主成分所代表的含义,以降低指标维数和信息重叠,提高放电模式识别的速度和准确性。其次,根据得到的特征指标,应用BP神经网络对放电模式进行识别。识别结果表明,利用放电声发射信号进行绝缘子放电模式的识别,可以有效地判断绝缘子放电的类型,该方法为电力设备的在线监测与故障诊断提供了一种新思路。     

基于PCA-kmeans和图谱特征的绝缘子表面污秽程度评估方法

绝缘子污秽闪络是威胁输电线路外绝缘防护的主要故障，为了寻求一种可靠的非接触式绝缘子污秽状态在线检测方法，本研究以高光谱成像技术为基础，通过人工污秽试验制备了5个污秽等级下不同类型的污秽绝缘子样品，随后通过高光谱成像平台分别获取了不同污秽状态下绝缘子样品的图谱特征并进行了分析，在此基础上结合主成分分析法和k-means空间聚类实现了绝缘子表面污秽等级的评估，并结合主成分计算结果和伪彩处理可以实现绝缘子表面污秽分布的可视化。结果表明该方法可以准确地实现污秽状态的分类和识别，识别准确度均在93%以上，其中复合绝缘子的污秽等级识别率最高到达了96.5%。本研究为绝缘子污秽状态的可视化在线监测提供了一种新的技术手段，同时为后续高光谱成像技术的现场污秽检测应用提供了研究基础。     

基于多光源图像信息融合的绝缘子污秽状态识别

绝缘子污秽状态非接触检测是智能变电巡检的重要组成部分,为有效提高绝缘子污秽状态识别率,提出了一种基于多光源图像决策级融合的污秽状态诊断方法。以沿海地区多所变电站中不同污秽状态的绝缘子为研究对象,采用种子区域生长法进行图像分割后,分别提取其可见光颜色空间特征、红外图像的灰度化特征以及环境特征,再依据Fisher判据筛选得到最优表征量,并设计支持向量机多值分类器进行污秽状态初判。基于各自识别结果,引入D-S理论进行决策级融合,实现绝缘子污秽状态的有效识别。试验结果表明:本文融合算法的正确率明显高于单种图像源的识别,达到95%左右,为带电检测作业中绝缘子的非接触检测及故障智能诊断提供了新思路。     

融合核主成分与随机森林的瓷绝缘子污秽等级诊断方法研究

由瓷绝缘子表面污秽引起的闪络放电严重影响了电力系统的安全稳定运行,针对传统分析方法无法对瓷绝缘子污秽程度特征量的不明显和非线性属性进行准确反映,且瓷绝缘子污秽等级诊断准确率低的现状,提出了一种融合核主成分与随机森林的瓷绝缘子污秽等级诊断新方法。在实验室模拟信号和现场实测信号的基础上,通过该诊断新方法与其它传统方法诊断结果的对比分析,结果表明该方法具有更高的准确率和更好的噪声容忍度,能够有效地对瓷绝缘子的污秽等级进行诊断,可为瓷绝缘子的污秽监测及污闪的预防提供有效借鉴和参考。     

基于空间电场特征的复合绝缘子运行状态识别方法研究

恶劣气象条件地区的污闪事故仍时有发生,因此在对复合绝缘子污闪发展过程空间电场信号进行了测量的基础上,提出基于空间电场信号的污秽绝缘子运行状态识别方法。研究结果表明：污秽闪络整个放电过程可分为干燥区、湿润区、局部放电区三个区段;空间电场波形特征不因盐密的改变而变化,且空间电场时域波形的区段特征明显。最后提出基于空间电场的峰值、有效值和标准差,并结合温度、相对湿度组成五个特征量作为运行状态分类的特征量;案例结果表明本研究提出的空间电场特征的识别方法对污秽绝缘子运行状态可以进行可靠的分类,正确率为95%,可实现对运行状态的高准确率分类。     

交流电源参数对污秽绝缘子闪络特性的影响

本文介绍一系列有关交流试验电源参数对污秽绝缘子的泄漏电流脉冲、电压波动和闪络电压影响的试验研究。试验方法包括盐雾法和净雾法两种,被试绝缘子则包括不同长度的长棒形和盘形绝缘子串以及支柱绝缘子。只要可能,就将试验结果与计算机对有关现象模拟的预测值加以比较。     

基于紫外图像相对光斑面积的绝缘子表面放电量化评估方法研究

绝缘子在运行过程中会由于表面污秽、凝露等发生表面放电,紫外成像技术作为一种绝缘子表面放电非接触式检测方法,可对绝缘子表面放电进行有效检测。常用的紫外成像光子数、光斑面积等参数会随着检测距离的变化而变化,无法实现不同检测距离时对绝缘子表面放电紫外检测的统一量化描述。基于紫外图像处理算法,研究了紫外图像相对光斑面积的计算方法,通过不同检测距离下复合绝缘子和玻璃绝缘子的紫外成像检测,验证了相对光斑面积这一参数基本不随检测距离的变化而变化,可有效实现绝缘子表面放电的量化评估。     

基于紫外图像相对光斑面积的绝缘子表面放电量化评估方法研究

绝缘子在运行过程中会由于表面污秽、凝露等发生表面放电,紫外成像技术作为一种绝缘子表面放电非接触式检测方法,可对绝缘子表面放电进行有效检测。常用的紫外成像光子数、光斑面积等参数会随着检测距离的变化而变化,无法实现不同检测距离时对绝缘子表面放电紫外检测的统一量化描述。本文基于紫外图像处理算法,研究了紫外图像相对光斑面积的计算方法,通过不同检测距离下复合绝缘子和玻璃绝缘子的紫外成像检测,验证了相对光斑面积这一参数基本不随检测距离的变化而变化,可有效实现绝缘子表面放电的量化评估。