特高压输电线路绝缘子红外监测方法

在分析绝缘子的耐雷水平、结构和电位特性的基础上.结合当前红外监测技术,采用泄漏电流量和温度作为研究参量.这种红外监测绝缘子的方法能针对绝缘子串不同结构将电位特性变化信号经通信线传入PC机.通过微机对接受的信号进行抗干扰处理后对绝缘子运行状况进行判断。     

±500 kV直流复合绝缘子的电位分布特性

为研究±500 kV直流复合绝缘子的电位分布特性,采用动电容测量法,运用直流线路绝缘子串电位分布测量表,选用FXBZ-±500/300型棒形悬式复合绝缘子作为试品,对比了±500 kV高压直流输电线路工程双悬垂串、双V形串复合绝缘子与单串绝缘子的电位分布特性,发现±500 kV直流双联复合绝缘子串因具有邻近效应而使得其高压端部的分布电压较单串而言要高。根据不同罩入深度、不同组装方式下的均压装置对双联复合绝缘子电位分布特性的影响,给出了双联直流复合绝缘子均压装置合理的结构尺寸和安装形式,可指导电力系统正确选用复合绝缘子均压装置。     

重覆冰地区超大伞裙结构复合绝缘子的仿真及优化设计

严重覆冰时采用大小伞结构的复合绝缘子依然出现冰凌桥接现象。为防止出现冰凌桥接和覆冰闪络,开展超大伞裙结构复合绝缘子的覆冰特性研究有着重要意义。建立220 k V的超大伞裙结构复合绝缘子二维轴对称模型,并采用准静态场有限像元法进行仿真分析,对比采用不同数量的超大伞裙绝缘子在清洁和覆有干、湿冰时绝缘子的电位、电场分布。发现清洁时,超大伞裙对电位、电场分布不产生影响,在覆有干、湿冰时,超大伞裙提供的多个空气间隙,能有效改善绝缘子的电位、电场分布,特别是靠近高压端的第1个伞裙采用超大伞裙结构能改善高压端电位分布。最后结合仿真数据提出了优化后的超大伞裙结构的复合绝缘子。     

红外测温仪在750kV线路绝缘子串检测中的应用

介绍绝缘子串的故障类型及故障绝缘子串的发热机理;根据绝缘子串上的电压分布规律,针对绝缘子串原有检测方法存在的不足,采用一种安全、可靠、高效的红外在线检测方法,对绝缘子串的发热及温升特性进行分析,提出不同故障绝缘子串的红外在线检测热像诊断、辨别建议。     

超高压输电线路绝缘子红外在线检测技术

介绍绝缘子的故障类型及故障绝缘子的发热机理,指出绝缘子串上的电压分布规律,针对绝缘子原有检测方法存在的不足,提出一种安全、可靠、高效的红外在线检测方法,并用此方法对绝缘子的发热及温升特性进行分析,给出不同故障绝缘子的红外在线检测热像诊断、辨别建议,可供其他超高压线路运行、维护工作借鉴。     

瓷绝缘子结构、型式对其闪络特性影响的分析

主要对国内外近年来在绝缘子结构、型式对污闪电压影响方面的研究进行综述、总结,同时对不同型式绝缘子污闪特性的研究提出展望,以期对不同污秽地区绝缘子的选型提供参考.     

贵-广±500kV直流输电线路绝缘子选择

在人工气候室内模拟不同气候条件,对XZP-160、XWP4-160瓷绝缘子和10 kV直流合成绝缘子的放电过程及闪络特性进行了研究.根据试验结果,分析和比较了不同结构绝缘子在不同气候条件下的放电过程和闪络特性的差异,以及不同环境所适用的绝缘子类型.     

超高压同塔双回输电线路复合绝缘子电位分布研究

沿绝缘子串电场分布不均匀,确定并控制绝缘子串电位分布特别重要.基于有限元方法,考虑铁塔、分裂导线、避雷线等因素的影响建立了超高压输电线路复合绝缘子三维电场仿真计算模型,从而计算得到了沿复合绝缘子的电位、电场分布曲线.分析讨论了均压环、绝缘子型号对复合绝缘子电位、电场分布影响的规律和特点.结果显示:均压环对复合绝缘子两端附近电位、电场分布改善效果显著,安装了均压环后绝缘子各部分电场强度更小,沿绝缘子电位分布更为均匀;不同吨位的复合绝缘子电位分布稍有不同,绝缘子靠近高压端电位分布基本一致,靠近接地端相同长度绝缘距离大吨位绝缘子承担电压较高.     

合成绝缘子沿面场强及电位分布试验研究

简介了使用不同均压环的330 kV合成绝缘子沿面场强和电位分布的实测及试验研究结果.推荐了330 kV合成绝缘子均压环的结构参数.     

基于GPRS/GSM无线通信的高压输电线路绝缘子泄漏电流在线检测

高压输电线路绝缘子使电位不同的导体在机械上相互连接,而在电气上则使之绝缘,要求其能够长期在正常工作电压以及内、外部过电压情况下能够安全可靠运行。本文介绍了传统高压绝缘子的检测方法以及提出了高压输电线路绝缘子在线监测系统的基本组成,阐述了高压输电线路泄漏电流的基本特点以及泄漏电流的提取、采集和处理方法,给出了对电流传感器频带拓宽的具体方法,提出了在某特定时间内对高压输电网绝缘子泄漏电流脉冲个数和平均电流峰值进行测量的方法。试验结果表明:文章提出的方法可以满足电力工业现场对高压输电线路绝缘子泄漏电流的实时监测。     

Characterization of polymeric insulators using thermal and UV imaging under laboratory conditions

This paper presents an efficient monitoring methodology for polymeric insulators. The experiments allow that the correlation of internal and external temperatures of the insulators be implemented. Clean and polluted insulators were also inspected with infrared and ultraviolet cameras, and the influence of well dimensioned corona rings under polluted conditions was evaluated. The electrical behavior of the insulators and corona rings was estimated in simulations using the Finite Element Method.     

In-situ diagnostics of HV outdoor insulators using laser-induced fluorescence spectroscopy

A new method for remote and non-intrusive diagnostics and surveillance of high-voltage insulators and insulation materials is presented, in particular pertinent to outdoor insulation. The method is based on laser-induced fluorescence (LIF) spectroscopy. The relationship between the LIF-spectrum and different materials and surface characteristics of silicone rubber samples are studied. These characteristics include hydrophobicity, filler content and biological growth. Furthermore, real insulators that have been naturally aged have also been studied. We conclude that laser-induced fluorescence has a significant potential to become a highly useful technique for contact-free and non-intrusive monitoring of the status of insulator materials in high-voltage systems.     

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。     

基于紫外脉冲法的非接触式低值(零值)绝缘子在线监测系统

目前低值(零值)绝缘子检测手段主要有电压分布法、电晕脉冲法、红外热像测温法及超声波法等,但均有一定的不足.文中提出了全新的紫外脉冲法:当线路上存在低值绝缘子时会造成绝缘子串电压分布改变,从而使绝缘子串的放电脉冲数目增加,并引起放电紫外光脉冲的相应变化.在线路杆塔上加装根据文中方法研制的监测装置,对绝缘子串放电脉冲引起的紫外光的185 nm～260 nm(日盲区)部分进行连续在线监测,分析紫外脉冲的变化,可以发现低值(零值)绝缘子.由紫外脉冲法构成的绝缘子监测系统,不需和绝缘子接触,检测距离可以远达4 m以上,适用于线路绝缘子在线监测.文中方法经过了110 kV线路的实验验证,证实了检测效果.     

基于深度学习的红外图像中劣化绝缘子片的分割方法

红外成像作技术为绝缘子在线检测的重要手段已日趋成熟,而当前对于电气设备红外图像的分析仍依靠大多依赖人工经验,缺乏智能化。传统的红外图像中劣化绝缘子的分割方法需要复杂的图像预处理和人工提取目标特征,因而存在着泛化能力差、复杂背景下识别精度低等缺陷。基于以上问题,文中提出一种基于深度学习的红外图像中劣化绝缘子的分割方法。首先搭建实验平台,获得绝缘子串在复杂背景(有其他设备和发热源干扰)下的红外图像。为了保证红外图像的多样性,拍摄在多种污秽等级下进行,选取了多种阻值的劣化绝缘子片放置在了多种位置,并不断改变了拍摄的角度。然后构建多尺度的方法实现全卷积神经网络(FCN)的3种子模型架构：FCN-32s、FCN-16s和FCN-8s,使用随机梯度下降的训练方法对模型进行端到端的训练,最终实现了红外图像中的劣化绝缘子片的自主分割提取。通过对三种子模型训练测试对比后,得出以下结果：FCN-8s模型为劣化绝缘子片分割提取最佳模型,对于验证测试数据集像素分类准确率为89.23%。结果表明文中所描述的智能化红外劣化绝缘子片分割方法,为绝缘子和其他高压电气设备的红外在线监测诊断打下了坚实基础。     

合成绝缘子故障的红外热像在线检测

文章介绍了用红外热像测温跟踪缺陷合成绝缘子的状况以及对其的电气试验情况，合成绝缘子运行中发热是因为内部界面缺陷局部放电引起的。对运行中同类型的合成绝缘子进行了普查，发现存在过热缺陷的合成绝缘子缺陷率高达20％以上。最后，文章分析了合成绝缘子产生界面缺陷的原因，指出2年一次的红外定期热像测温可以检测和监测此类界面缺陷。     

低值瓷绝缘子红外检测温差阈值研究

依据目前的带电设备红外诊断技术应用导则,正温升1 K是低值瓷绝缘子的判别条件。但根据实际运行情况,该温差阈值较大,易造成红外检测漏检率偏高,为此,对某省电科院瓷绝缘子红外检测数据进行归纳梳理与统计分析。首先对低值温差样本进行分布函数拟合,再利用对数似然值、KS准则及赤池信息准则(AIC)对模型进行拟合优度检验,继而提出了一种基于逆高斯分布的低值绝缘子温差数学模型,并利用极大似然估计法求出模型参数,最终得到了红外检测低值瓷绝缘子的精确温差阈值模型。研究表明,逆高斯分布能够很好地拟合低值温差数据,由此得出的温差阈值模型能够提高低值瓷绝缘子红外检测准确度,可以为低值瓷绝缘子检测温差阈值的合理优化设定提供重要参考依据。     

转轮法试验中复合绝缘子放电现象及泄漏电流特征分析

为明确复合绝缘子转轮法试验中放电现象及泄漏电流与其老化程度的对应关系,利用自主研制的复合绝缘子转轮老化试验装置对8支"R配方"的复合绝缘子短样进行了30 000转老化试验。通过监测老化过程中绝缘子表面放电现象及泄漏电流变化,总结出绝缘子表面放电现象及泄漏电流波形变化大致可分成均匀烘干、干带电弧、零星放电和微弱放电这4个阶段。分析了这4个阶段放电特征和泄漏电流波形特征,发现泄漏电流幅值、3次谐波和5次谐波的变化规律同绝缘子的老化程度有一定的对应关系,对辨识转轮试验中复合绝缘子表面的老化程度有一定的参考价值。     

绝缘子表面电场与紫外脉冲关系以及在劣化绝缘子检测中的应用

通过仿真计算表明绝缘子串出现劣化绝缘子时,其表面以及周围空间电场分布变化明显,平均变化幅度超过10%,局部区域明显加强,因此导致电晕放电加强.绝缘子表面电场的变化将导致电晕放电中紫外脉冲的数量以及功率发生变化,基于此研制了UV-I型绝缘子检测仪,通过检测绝缘子串一段时间内电晕放电中的紫外脉冲数量的变化,判断是否存在劣化绝缘子.先后在高压大厅和现场进行了多次试验,试验结果表明:当绝缘子串中出现劣化绝缘子时,放电加强,放电中的紫外脉冲数量将增多,对于110kV和220kV的相对放电变化率分别超过10%和8%,与仿真电场变化比成正比,UV-I型绝缘子检测仪能有效检测劣化绝缘子.     

超高压输电线路铁塔静态图像遥测技术应用

在绝缘子遥测系统的基础上,提出了基于短信息服务(SMS)方式的超高压铁塔上静态图像监测技术方案,对铁塔塔身构件、绝缘子串、线路覆冰等状况进行静态图像监测,用户可随时获取各级铁塔的现场图像信息,分析判定故障,并依此制定相应的检修策略。根据监测图像及传输信道的特点,提出了针对差值图的类JPEG压缩算法;采用基于期望压缩比的量化模型来提高压缩效率;通过对环境光强变化模型和绝缘子闪络模型的图像压缩实例分析,压缩后的数据量降至数十字节至数百字节,通过一帧或数帧SMS即可传输。文中论及的技术可应用于电力系统其他设备的远程图像监测,为电力行业由计划检修过渡到状态检修提供了科学依据。