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。     

接触网腕臂瓷绝缘子放电特征参量与提取

分析了目前已有泄漏电流特征参量对于准确表征绝缘子表面放电状态的不足,研究了污秽放电发展过程中的放电现象,提出了将泄漏电流分解为正弦波成分、三角波成分、杂散脉冲成分以及脉冲群成分4种成分,并将这4种成分的电荷含量作为放电特征参量来表征绝缘子表面放电状态。结合小波分析方法和数据处理方法提出了泄漏电流4种成分的提取方法。通过某型号铁路接触网棒形瓷绝缘子的人工污秽试验,验证了提出的泄漏电流4种成分提取方法的正确性和有效性,为下一步污秽度预测以及污闪预警提供新的特征参量。     

谐波影响下基于时间积分法的绝缘子在线监测

泄漏电流监测是架空线路绝缘子状态最可靠、最有效的指标。然而,基于泄漏电流的绝缘子状态监测的主要困难在于,难以分辨测量得到的泄漏电流变化的原因是随系统变化的谐波还是污秽等其他因素。研究了在电压谐波存在的情况下,利用泄漏电流时间积分值来监测架空线路绝缘子泄漏电流的可行性。研究结果表明:系统电压谐波分量的变化对泄漏电流的谐波特性有显著影响,但对时间积分的影响相对较小。该监测技术已通过试验数据的验证,并在实验室在线测量装置中得到了应用。     

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。     

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。     

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。     

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。     

基于泄漏电流和环境条件的超高压复合绝缘子在线监测与评估

因大气、污秽、局放等因素作用而造成运行中的硅橡胶复合绝缘子表面憎水性降低或丧失,将影响电网的运行可靠性。基于泄漏电流和煤粉严重污染环境的500 kV交流葛双一回线(当阳马店段)运行复合绝缘子的在线监测。分析研究随四季环境变量影响而变化的泄漏电流特征量数据,对复合绝缘子憎水性冬季下降夏季恢复的变化特性进行了分析。提出"动态"性能劣化的概念,指出其与季节性运行环境变量的关系,掌握运行中复合绝缘子憎水性暂时损失现象、以及憎水性迁移特性和恢复特性的运行特征,获得对运行复合绝缘子憎水性有效评估。     

热带地区海藻污秽的绝缘子串的放电特性

<正> 在新几内亚巴布亚大学的实验室中,研究了被海藻污秽的(暂时在66kV电压下工作的)132kV线路绝缘子样品。对新的和已污秽的绝缘子进行了干、湿放电电压和耐受电压试验。试验结果表明,干燥情况下新的和已污秽绝缘子的放电特性大体相同。但是,在湿的环境条件下,污秽绝缘子的放电电压比新绝缘子的约降低了1/3。由此得出结沦,海藻的增加,特别是在绝缘子上部表面,会使湿放电电压大为降低。指出,绝缘子表面严再污秽和海藻量增加是     

长棒形瓷绝缘子交流污闪特性的试验研究

为研究长棒形瓷绝缘子的污闪特性,指导线路绝缘配置与选型,采用交流人工污秽试验方法,研究了盐密、污秽不均匀度对单节长棒形瓷绝缘子交流污闪特性的影响,得到了长棒形瓷绝缘子的爬电距离有效系数。试验表明:长棒形瓷绝缘子污闪电压与盐密值之间满足负幂指数关系;长棒形瓷绝缘子表面污秽含量一定时,随着伞裙上下表面污秽不均匀度的增加,其污闪电压先增加后减小;绝缘子迎背风面不均匀积污时,其污闪电压高于均匀积污的情况。以双伞型瓷绝缘子串为基准时,灰密1.0 mg/cm~2的长棒形瓷绝缘子的爬电距离有效系数为K_1=0.611 6S~(-0.11)。     

XP-7瓷绝缘子耐张串的表面电导率与污闪电压相关性

针对6~10 kV中压瓷绝缘子XP-7耐张串的污闪事故,分析了近年来重庆局部地区电网污闪事故与绝缘子表面污秽度的关系,通过对瓷绝缘子表面污层电导率指标和污闪电压的计算分析,来推广不同电压等级下污秽绝缘子的事前更换预警可行性。试验结果表明,局部电导率指标和污闪电压有着密切的相关性,用作基准的电导率指标的实测电压和估算电压应控制在±10%以内。后期推广阶段应再细化电导率指标和污闪电压一一对应的关系,确保数据的真实等价性,为在线预警监测系统地研制提供有力支撑。     

直流线路绝缘子在污秽情况下的工作

<正> 列出了各种不同型式的线路绝缘子在直流污秽情况下的试验结果。大部分试验是在人工雾室中进行的,但是还在自然润湿试验台上进行了比较试验。研究了各种不同参数对绝缘子在直流下工作的影响:电压的极性,污秽等值密度,绝缘子串长度,沿绝缘子和沿绝缘子串长度的污秽分布不均匀性,所采用污秽种类,绝缘子的形状。所进行的泄漏电流测量表明,泄漏电流随污秽程度增高和绝缘子直径的增大而增大。还得出,当污秽值非常高时(等值盐密度为0.5mg/cm~2),泄漏电流不会超过500mA。所获得的结果在直流     

应用附件系统提高玻璃、瓷绝缘子的污秽闪络电压

分析了玻璃、瓷绝缘子在污秽闪络方面存在的一些问题,提出了应用附件系统提高玻璃、瓷绝缘子的污秽闪络电压的解决方法,针对这种类型的绝缘子进行污秽闪络电压的试验,试验结果表明,在没有改变绝缘子原有结构的情况下,应用附件系统可提高他们污秽闪络电压。     

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。     

XP-7瓷绝缘子耐张串的表面电导率与污闪电压相关性

针对6~10 kV中压瓷绝缘子XP-7耐张串的污闪事故,分析了近年来重庆局部地区电网污闪事故与绝缘子表面污秽度的关系,通过对瓷绝缘子表面污层电导率指标和污闪电压的计算分析,来推广不同电压等级下污秽绝缘子的事前更换预警可行性。试验结果表明,该法对污闪电压和电导率指标的关系明了,可用其加上微处理器和远程通讯单元实现更直观的远程监控系统而提前预警,降低偏远地区输电线路电力环网缺相污闪事故,提高电力荷载的稳定性。     

经济解决瓷绝缘子污秽问题的新途径

介绍了一项重要成果 :寻找出一种新的科学解决方法 ,使高压绝缘子既能承受高的机械和电气负荷而制造成本低。用专门的有机化合物针对性地涂敷高压绝缘子表面 ,使表面获得疏水性。这样就大大改善了 (特别在污秽下的 )电特性。疏水性防止了诱发闪络的泄漏电流。如果在运行条件下能避免泄漏电流 ,则绝缘子将不出现闪络或结构件老化。对瓷绝缘子微观结构或表面特性不断深入的研究 ,从而可能开辟新的使用领域或得到更为经济的结构 ,最终有助于企业保持或提高它在市场中的地位。     

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。     

污秽瓷绝缘子污闪过程及其电弧特性研究

输配电外绝缘污秽闪络仍然是威胁电网安全运行的重要隐患,目前国内外对于污闪机理的研究仍在开展。通过人工污秽试验研究了瓷绝缘子交流闪络特性,根据拍摄到的闪络过程,研究了绝缘子表面电弧发展规律。继而开展了瓷材料平板模型沿面闪络试验,获取了电弧延伸过程,测得了伏安特性并且计算电弧常数。研究结果表明,交流电压下瓷绝缘子表面电弧发展具有随机性,除了明显延伸的局部电弧之外,其表面还有多处火花放电;导电物种类对瓷表面电弧发展过程有影响,氯化钠下污秽瓷表面的局部电弧伏安特性可用U=112.8 I-0.54表示,而硫酸钙下污秽瓷表面为U=163I-0.39;根据临界闪络理论,瓷绝缘子闪络的污秽影响特征指数与沿面电弧常数之间存在数学关系,且该关系与所得的试验结果基本一致。     

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。