极不均匀场中正直流电晕放电紫外特性的研究

高压输电线路缺陷故障早期往往伴随着电晕放电,应用紫外成像仪检测线路缺陷中的电晕放电现象越来越广泛,为了对放电强弱进行评估,需对紫外光子计数进行定量分析。笔者通过棒—板电极中正直流电晕放电进行了电晕电流单位时间脉冲个数、电晕电流及紫外光子计数的测量。实验结果表明,正直流电晕放电存在3个阶段,在距离放电点相同距离、相同增益时:第1个阶段中电晕电流单位时间脉冲个数与试验电压近似呈线性关系,紫外光子计数与试验电压及电晕电流单位时间脉冲个数均近似呈二次关系;第2个阶段衰减较快,没有统一规律;第3个阶段中紫外光子计数与试验电压呈指数关系(N=a×ebx),其中a的取值随着棒—板距离的增加而减小,与电极结构及电晕起始电压有关,b的取值在两种电极结构中均在0.2~0.3之间。     

极不均匀电场中负直流电晕放电紫外特性

为了对极不均匀电场中负直流电晕放电强弱进行评估,必须对电晕放电产生的紫外光子计数进行定量分析。通过棒-板电极中负直流电晕放电进行了Trichel脉冲频率、电晕电流及紫外光子计数的测量,得到了试验电压、Trichel脉冲频率、电晕离子电流与紫外光子计数之间的相互关系。试验结果表明,在距离放电点相同距离、相同增益时,Trichel脉冲频率与试验电压近似呈线性关系,且在不同棒-板距离时,试验电压对脉冲频率的影响梯度基本相同,在3.6~4.2之间;紫外光子计数与试验电压及Trichel脉冲频率均近似呈2次方关系,而且紫外光子计数与频率在一定电极距离范围内存在固定函数关系。这一结论为紫外仪在电晕缺陷检测方面奠定了基础。     

紫外成像技术在电晕放电检测中影响因素的试验研究

介绍了电力设备电晕放电检测中紫外成像技术的检测原理,针对紫外成像检测中的影响因素进行了理论分析,并在1 000 kV变电站电力设备电晕放电测试过程中对主要影响因素进行了试验研究。试验研究结果得到了测试距离、检测仪器增益与光子计数率间的关系曲线,对比了不同环境湿度下的紫外成像检测结果,验证了理论分析结论,对规范紫外成像技术在电力设备电晕放电检测中的应用积累了实测经验,并对紫外成像检测结果的分析评价具有一定的借鉴价值。     

紫外成像仪在电力设备缺陷检测的应用研究

采用针-板间隙产生极不均匀场,施加一定的电压使针产生稳定的电晕放电,分析了紫外光子数与距离、增益的关系;然后进行了零值、污秽绝缘子及均压环安装不牢、导线“断股”等缺陷的模拟试验。试验结果表明,利用紫外成像仪能对这些缺陷进行有效的检测,值得进一步深入研究紫外成像仪在电力设备缺陷检测的应用。     

基于日全盲紫外成像技术的局部电晕放电检测研究

日盲紫外成像技术作为新兴的电气设备缺陷检测技术,具有简单高效、安全方便且不影响设备运行等诸多优点。利用日全盲电晕监测仪,研究了针-板模型、棒-板模型和绝缘子污秽等不同缺陷模型的局部电晕放电现象,定量分析了紫外光子数、放电量与距离以及增益的关系。结果表明,电晕放电的光学特性参数与电晕放电量具有明显的对应关系,紫外成像仪可以有效地发现、定位及评估不同缺陷模型产生的微弱电晕放电,对于日盲紫外成像技术在电力设备缺陷检测中的应用具有突出的指导意义。     

高海拔交流输电线路金具电晕放电特性

电晕特性是输电线路工程设计及运行必须考虑的重要方面。高海拔地区,金具电晕放电带来的电磁环境问题越来越受到关注,为获得高海拔输电线路金具电晕放电特性及海拔校正方法,在特高压交流试验基地环境气候实验室以及西藏高海拔试验基地,利用紫外成像仪对不同种类330kV交流输电线路金具开展起晕电压特性试验研究,获得模拟海拔以及实际海拔...     

500kV复合绝缘子断裂机理及检测方法

复合绝缘子断裂对输电线路的安全稳定运行构成了严重威胁。结合500 kV复合绝缘子断裂故障,分析了复合绝缘子断裂机理及原因,探讨了红外热像检测及紫外电晕检测技术在复合绝缘子检测中的应用效果。结果表明:在局部强电场和弱酸腐蚀综合作用下,芯棒机械性能降低是复合绝缘子断裂的重要原因;红外热像检测、紫外电晕检测等带电检测手段能有效发现复合绝缘子的缺陷,具有距离远、不接触、准确、实时、快速等优点;为避免复合绝缘子断裂事故,有必要优化复合绝缘子均压环的结构,选择最佳的均压环直径、管径及安装位置,改善复合绝缘子沿面场强及电压分布的不均匀性,抑制复合绝缘子局部区域的电晕放电现象。     

500kV顺江乙线老化线路电晕起始电压变化特性

输电线路因电晕放电引起的电子环境问题时有发生,是影响特高压建设的难题之一。电晕起始电压是研究输电线路电晕特性的重要参数,随着线路运行年限和运行环境的改变,输电线路电晕起始电压可能发生变化。笔者针对广东南部地区顺江乙线运行年限16年的LGJ400/50老化后导线的电晕起始电压变化,利用小型电晕笼这一有效、方便的实验平台展开研究。文中通过紫外成像仪记录单根LGJ400/50老化导线和同型号新导线在相同施加工频电压下的光子计数率,并以此计算两者电晕起始电压。结果表明老化后LGJ400/50导线电晕起始电压由新导线的129.1kV下降至115.8kV。将此结果与Peek公式计算得到的光滑导体结果进行对比,从粗糙系数m的角度来讲,老化后多年导线粗糙系数从原0.85下降至0.77。实验结果表明,多年运行后的老化导线电晕起始电压有明显下降,这一结论为相关部门提供设计、维护建议。     

无人机技术在输电线路电晕放电检测中的实际应用

电晕放电对高压输电线路的运行安全构成重大威胁,是当前电网输电管理部门最重要的巡检工作之一.为提高输电线路电晕放电的检测水平,提升电网线路运行的安全可靠性,文章对输电线路电晕放电检测现状进行了分析和探讨,提出了基于无人机技术的高压输电线路电晕放电检测方法.根据云南某地高压输电线路电晕放电实时检测困难的实情,研制了基于无人机技术的高压输电线路电晕放电检测系统.通过实际应用取得了良好效果,为高压输电线路电晕放电缺陷的预防和治理提供了有效技术支撑。     

高压输电线路电晕放电缺陷的检测方法研究

为提高电晕放电的检测水平和质量,及早制定预防措施和治理方案,本文对高压输电线路电晕放电缺陷的检测方法进行了深入研究,提出了一套基于射频频段分析的电晕放电缺陷的检测方法,能准确监测到高压输电线路的电晕放电,对提高电力系统输电线路运行稳定性具有重要意义。     

复合绝缘子沿面电晕放电特性的试验研究

为了研究复合绝缘子沿面电晕放电状况,以110kV复合绝缘子为试验对象,利用一种基于光电倍增管的紫外电晕检测装置来测量绝缘子电晕产生的紫外光,探讨复合绝缘子沿面电晕放电发展和分布特征。通过逐步升高施加电压的试验方法,检测得到复合绝缘子在不同表面条件下(干燥、清洁、潮湿、染污)沿面电晕放电发展和分布状况的脉冲量化特征数据。测量结果表明:当电压升高时,表面干燥条件下的复合绝缘子电晕放电沿串长发展和分布,而表面潮湿条件下的复合绝缘子电晕放电随机性较大。电晕紫外光脉冲个数以及脉冲平均峰值可以用作检测电晕放电的特征参数,以判定复合绝缘子电晕放电状态。     

电晕笼内导线交流电晕起始电压判断方法

导线电晕引起的电磁环境问题是特高压输电线路建设的技术难题之一.电晕起始电压是反映导线电晕特性的重要参数,而当前对电晕起始电压的判断方法并不统一.电晕笼是一种用来模拟实际输电线路电磁环境的经济、有效的工具,为得到比较准确的判断方法,通过在小型电晕笼中,对单根实际输电导线进行电晕实验,同时利用紫外成像仪、局部放电仪、无线电...     

基于紫外成像的电晕放电检测技术研究

运用紫外成像仪对电晕放电进行检测时,由于放电量、检测距离和试验仪器设置等因素均会对局部放电位置的快速定位产生影响,因此在试验室中模拟电晕放电,研究检测距离、增益设置与局部放电量间的关系.试验结果表明,增益设置为140,可在较宽检测距离范围内测得更多"有效"光子平均数;电压较低时,可适当增加观测距离或适当增加试验电压值;电压较高时,在安全距离允许范围内检测距离越近越好.     

紫外电晕检测技术在输电线路检测中的应用实例

介绍了应用紫外检测技术在输电线路复合绝缘子、瓷绝缘子和导线的电晕放电的几个成功实例,展望了紫外电晕检测技术在输电线路故障检测中的应用前景.     

应用电场强度等效法的特高压交流双回线路双摆防舞器电晕试验及优化设计

针对一起特高压交流双回输电线路上双摆防舞器电晕放电现象,结合有限元法和电场强度等效法仿真分析并优化了实际线路和单相简化试验布置中双摆防舞器表面电场,获得电晕试验电压并进行电晕试验。研究结果表明,缩短有效摆臂长度、增大摆锤半径可以有效地提高双摆防舞器起晕电压;原椭球摆锤双摆防舞器未通过电晕试验,建议在保证双摆防舞器总重量一定情况下,可通过缩短有效摆臂长度,采用大尺寸空心球形摆锤方案调整其电场特性。优化后双摆防舞器已通过三相带电运行试验,无电晕放电现象。该研究成果可为线路金具设计和制造提供指导。     

基于紫外成像技术的110kV输电线路复合绝缘子融冰闪络预警方法及判据

为减少覆冰导致的输电线路绝缘子融冰闪络事故,对110kV输电线路覆冰复合绝缘子进行了融冰闪络试验研究。用紫外(UV)成像仪监测其融冰过程中的放电现象,并与泄漏电流在线监测装置记录的试验过程中的泄漏电流进行对比,发现融冰闪络过程中的泄漏电流与紫外图像存在对应关系。用紫外光子数作为检测绝缘子放电的特征量,提出了覆冰绝缘子放电过程紫外预警3区段法,即安全区、预警区及危险区。给出了110kV输电线路复合绝缘子融冰闪络预警方法及判据:当监测距离为6.5m时,若高压端有间歇性光子数突变现象,则视为进入预警区,在不同的增益情况下,根据放电情况判断是否给出预警。     

地表紫外辐射对棒-板空气间隙工频放电的影响

揭示地表太阳紫外辐射对电力系统外绝缘放电特性的影响对于强紫外辐射地区外绝缘设计和运行有着重要的意义。利用人工紫外光源模拟大气环境中的紫外辐射,在实验室研究了紫外辐射对空气间隙工频放电特性的影响。试验结果表明地表太阳紫外辐射对空气间隙工频击穿电压和电晕放电均无明显影响。产生这种现象的原因是:地表太阳紫外辐射的光子能量小于铁和铜及其氧化物的逸出功,因此无法从铁、铜电极中电离出电子。同时,紫外辐射对空气间隙放电发展过程也没有明显影响。虽然这一波段的部分光子能量高于铝的逸出功,但由于铝在空气中极易氧化,形成氧化膜(Al2O3),这层氧化膜阻止了紫外光子从铝电极表面电离出电子。因此,太阳紫外辐射对暴露在空气中的铜、铁、铝电极的工频放电均无明显影响。     

用于检测输电线路电晕放电的平面矩形螺旋天线

随着高压输电线路等级的提高,电晕放电的频繁发生给电力系统带来了巨大的潜在安全风险和电力损失,因此输电线路电晕放电的检测对电力系统具有重要意义.矩形螺旋天线以其阻抗平滑、圆极化特性好而得到了广泛的应用,因此设计一种平面矩形螺旋天线,用于检测输电线路电晕放电产生的射频电磁波.通过优化线圈的长度、间距和匝数,确定了天线的基本...     

空气湿度对导线电晕起始电压的影响

我国特高压工程中,输电线路要经过山地、湖泊等高湿度地区,空气湿度对架空输电线路电晕放电有较大影响。为研究湿度对导线电晕放电的影响,利用同轴线-筒电极研究了不同大气湿度对交流以及直流正负极性电晕起始电压的影响规律。试验结果表明:湿度对直流正极性电晕起始电压影响较小,而对直流负极性以及交流电压电晕起始电压影响较大:在相对湿度达50%～60%时,直流负极性与交流起晕电压最高。分析认为,空气湿度对空间电荷分布的影响以及湿度对导线表面状态的影响是导致起晕电压变化的主要因素。     

导线接头不同故障类型的紫外成像检测

导线接头在电网中起着机械和电气的连接作用,运行过程中由于导线接头松动、脱落等故障严重威胁电网安全可靠运行,并导致能量损耗,利用合理的手段检测导线接头运行状况一直是运行部门关注的焦点。该文模拟导线接头螺帽松动、螺杆松动、螺栓错位、扭力弯曲和剪切断股这几种典型故障缺陷,利用紫外检测仪检测其作用电压下紫外放电光子数差异。试验结果表明：随着作用电压的提高,导线接头各种故障下的紫外放电光子数随之增加;运行电压下,导线接头各种典型故障下测得的紫外光子数存在明显差异,利用紫外成像检测可以有效用于导线接头的故障检测。研究结果为输电线路的运行状态检测提供了参考。