[發明專利]一種基于行波原理的高壓架空線路絕緣子在線監測方法

有效

• 申請號: 201210426100.1
• 申請日: 2012-10-31
• 公開（公告）號: CN102928751A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 李林;馬杰;孫安國;李磊;王邦惠;唐毅;鮑忠偉;黃德斌;王玥婷;朱倩茹;王安寧;李乃永;姜陸海
• 申請（專利權）人: 山東電力集團公司煙臺供電公司;國家電網公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明涉及一種基于行波原理的高壓架空線路絕緣子在線監測方法，屬于電力在線監測技術領域。

背景技術：

絕緣子暴露于大氣中，而且長期工作在強電磁場、強機械應力、劇烈天氣變化等環境中，易出現材料老化、內部裂紋、表面破損和積污等情況，因此絕緣子是決定整個架空線路絕緣性能的關鍵。在大氣污染嚴重的工業區和空氣含鹽量較高的沿海岸線地區，架空線路絕緣子發生污穢閃絡的可能性較大。絕緣子污閃引起保護跳閘的次數僅次于雷擊，但所造成的損失卻是雷擊跳閘的10倍。我國近20年來多次發生區域性大面積污閃事故，幾大電網幾乎都發生過污閃引起保護跳閘造成的大面積停電事故，帶來很大的經濟損失。

目前應用的輸電線路絕緣子在線監測方法各有不足：絕緣子光電測桿監測時需要人員登桿，勞動量過大，特別是線路絕緣子串分布分散，沿線地理環境往往不利于人員現場工作，無法對所有絕緣子串全天候在線監測。自爬式不良絕緣子監測器也需要人員現場操作，無法全天候監測，且設備成本高。紅外熱像儀價格昂貴，雖在實驗室環境下可以得到理想監測結果，但現場使用時效果不理想。國外采用直升飛機安裝紅外熱像儀靠近絕緣子飛行巡線，但這種方法不符合我國國情。電暈脈沖式監測器利用的脈沖信號很微弱，通常為????????????????????????????????????????????????級，且其頻譜很廣，難以準確測量，由于桿塔本身的差異，放電的強度各不相同，制定統一的判斷標準較為困難。泄露電流在線監測系統由監測分機通過無線通信與主機聯系，由于監測分機工作于露天環境中，對監測分機的制造要求很高，且日常維護工作量很大。該領域缺乏實際運行經驗，尚無關于泄漏電流監測的相關標準，監測主機應用人工智能算法實現對泄漏電流信息和氣象環境信息的綜合處理，但是，人工智能算法實際應用還不十分成熟，往往存在一些先天的缺陷。無論國內還是國外，輸電線路絕緣子在線監測方法的研究都處在一個很不成熟發展階段，各種監測原理和技術都有實際應用，又都存在明顯的不足。

發明內容：

本發明的目的在于克服上述已有技術的不足而提供一種通過從線路兩端獲取監測信號，利用暫態行波初始浪涌到達線路兩端的時刻定位放電絕緣子位置，分析波形特征，檢出放電相，判斷電弧放電形式，進而估計絕緣子絕緣性能，對輕微故障隱患做出預報；對嚴重隱患發出告警的絕緣子在線監測方法及系統。勞動量小，利于人員現場工作，可全天候在線監測，監測效果好，設備成本高，測量準確，日常維護工作量小的

本發明提出了一種基于行波原理的高壓架空線路絕緣子在線監測方法，該方法針對由于絕緣子電弧放電在線路中引起的輕微、暫態的擾動，通過在線路兩端獲取電弧放電產生的暫態信號，利用暫態行波初始浪涌到達線路兩端的時刻定位放電絕緣子位置，分析波形特征，檢出放電相，判斷電弧放電形式，估計絕緣子絕緣性能，根據故障隱患嚴重程度做出預報和告警。絕緣子在線監測思想為：根據雙端行波測距原理，通過實時同步獲取電弧放電初始行波浪涌到達線路兩端的絕對時刻，計算放電處到線路兩端的距離，從而定位放電位置。分析線路兩端獲取的暫態行波波形，檢出放電相，三相波形中一相特征明顯不同于其他兩相，該一相即為放電相。根據波形波動幅度的變化趨勢判斷電弧以何種形式放電，進而估計絕緣子的絕緣性能和故障隱患的嚴重程度，發出預警。

本發明的目的可以通過如下措施來達到：一種基于行波原理的高壓架空線路絕緣子在線監測方法，其特征在于通過對線路兩端獲取絕緣子電弧放電產生的暫態行波的分析判斷絕緣子的絕緣性能：根據電弧放電初始行波浪涌到達線路兩端的時刻計算放電絕緣子的位置；分析行波波形估計絕緣子污穢程度，進行預報和報警。

為了進一步實現本發明的目的，其特征在于其包括以下步驟：

（1）、暫態信號的獲取：實時同步從長度為的線路兩端測量點和的電壓或電流中提取暫態信號，將包含電弧放電行波在內的暫態信號瞬時超過監測門檻值的絕對時刻和作為電弧放電初始行波浪涌的到達測量點和的時刻；

（2）、定位：利用絕緣子電弧放電產生初始行波浪涌以波速度到達線路兩端測量點和時的絕對時刻之差值計算電弧放電處到端測量點的距離和到端測量點的距離，定位計算公式為：；