電暈指紋法地面檢測(cè)不良絕緣子串的研究

精品文檔-下載后可編輯電暈指紋法地面檢測(cè)不良絕緣子串的研究KEYWORDS：faultyporcelaininsulator；coronadischarges；patternrecognition1引言在高壓輸電線路上，絕緣子的老化直接威脅著電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。老化絕緣子特別是零值絕緣子不但容易產(chǎn)生過(guò)熱膨脹，導(dǎo)致絕緣子頭部燥裂，造成斷線事故，而且其閃絡(luò)電壓低，降低了高壓線路的絕緣水平。為了實(shí)現(xiàn)在線檢測(cè)不良絕緣子，人們采用了許多方法，其中常用的有火花叉法、光電法、靜電探頭法、自走式不良絕緣子電阻檢測(cè)法等［1～3］。但是,根據(jù)這些方法研制的裝置在使用時(shí)都要求操作人員爬上桿塔,逐個(gè)檢測(cè)塔上所有的絕緣子,其勞動(dòng)強(qiáng)度很大。另外,火花叉在產(chǎn)生火花的瞬間相當(dāng)于將所檢測(cè)的絕緣子短路，有引起絕緣子串閃絡(luò)的危險(xiǎn)。因此，目前現(xiàn)場(chǎng)急需一種可以在地面進(jìn)行檢測(cè)的方法。

近些年來(lái)，出現(xiàn)了一些基于不良絕緣子產(chǎn)生局部放電、發(fā)出紅外線、電磁波、超聲波或產(chǎn)生異常機(jī)械振動(dòng)的新方法，諸如超聲波檢測(cè)法［2］、紅外線檢測(cè)法、多普勒效應(yīng)法［4］、脈沖電流法［5］等。它們都是可以在地面進(jìn)行檢測(cè)的方法，但都還有其局限性，目前還不適用于野外使用。

由于基于脈沖電流法的檢測(cè)手段成本低且簡(jiǎn)便易行，所以近幾年來(lái)不少人在嘗試著用脈沖電流法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)不良絕緣子的準(zhǔn)確檢測(cè)［5～9］。從目前的研究現(xiàn)狀來(lái)看，存在著兩種不同的檢測(cè)方案。第一種方案是研究一個(gè)工頻周期內(nèi)的電流波形，試圖找出有不良絕緣子時(shí)電流波形與無(wú)不良絕緣子時(shí)電流波形之間的差異［8，9］，但此方案還只停留在理論探討方面。第二種方案是研究電暈脈沖的個(gè)數(shù)，通過(guò)測(cè)量多個(gè)工頻周期內(nèi)的脈沖個(gè)數(shù)，來(lái)識(shí)別含不良絕緣子的絕緣子串［5，6］。但這種方案在檢測(cè)方法上存在嚴(yán)重問(wèn)題，其誤判率較高。

利用電暈脈沖電流來(lái)檢測(cè)不良絕緣子是日本人于80年代最先提出的［5］。多年來(lái)，很多人努力研究，但結(jié)果不佳。在深入研究了絕緣子及絕緣子串電暈放電指紋(N－φ譜圖)的基礎(chǔ)上，我們提出了用絕緣子串電暈放電的指紋來(lái)檢測(cè)不良絕緣子串的方法，并應(yīng)用模式識(shí)別技術(shù)來(lái)判別不良絕緣子串。2電暈放電指紋檢測(cè)不良絕緣子串的方法2.1用脈沖電流檢測(cè)不良絕緣子串的原理在正常工作情況下線路中每片絕緣子都承擔(dān)一定的工作電壓，當(dāng)三相絕緣子串中的某串上含有不良絕緣子時(shí)，這一相絕緣子串上的電壓分布會(huì)發(fā)生變化。不良絕緣子上的分擔(dān)電壓減小，良好絕緣子上的分擔(dān)電壓增加。當(dāng)線路導(dǎo)線端某些良好絕緣子的分擔(dān)電壓增大時(shí)，其電暈放電的次數(shù)和強(qiáng)度也會(huì)有所增加，使得含有不良絕緣子的這一相所對(duì)應(yīng)的電暈脈沖個(gè)數(shù)和分布與其它兩相不同。因此，利用傳感器從鐵塔接地線中提取電流脈沖，根據(jù)這種三相電暈脈沖個(gè)數(shù)和分布不同，可以判斷塔上是否存在不良絕緣子串［5，6］。

在實(shí)驗(yàn)室中，我們對(duì)7片良好絕緣子組成的絕緣子串施加66.5kV的電壓(模擬110kV線路單相情況)，采用羅可夫斯基高頻電流傳感器(1kHz～15MHz)從接地線上取信號(hào),沒(méi)有測(cè)量到電暈脈沖信號(hào)。當(dāng)串中含有1個(gè)零值絕緣子時(shí)，我們檢測(cè)到了電暈脈沖信號(hào)；當(dāng)其中含有2個(gè)零值絕緣子時(shí)，可以檢測(cè)到較多的電暈脈沖。2.2三相不平衡法的缺點(diǎn)在實(shí)驗(yàn)室條件下，110kV良好絕緣子串及金具導(dǎo)線一般不發(fā)生可測(cè)的電暈放電。但是在實(shí)際的輸電線路上，三相絕緣子串、金具和導(dǎo)線都有可能發(fā)生電暈，這時(shí)就不能僅憑電暈脈沖信號(hào)的有無(wú)來(lái)判斷零值絕緣子串的存在。另外，不同生產(chǎn)廠家、不同