[發明專利]一種懸式瓷絕緣子污穢放電強度的識別方法

在審

• 申請號: 201510287726.2
• 申請日: 2015-05-29
• 公開（公告）號: CN104898031A
• 公開（公告）日: 2015-09-09
• 發明（設計）人: 方春華;羅兵;張福增;廖一帆;周毅;湯世祥
• 申請（專利權）人: 三峽大學;南方電網科學研究院有限責任公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 吳思高

技術領域

本發明一種懸式瓷絕緣子污穢放電強度的識別方法，屬于電力系統污穢外絕緣監測領域。

背景技術

絕緣子是電力系統外絕緣應用的主要絕緣設備，由于長期暴露在空氣中，運行環境惡劣，容易造成絕緣子發生閃絡事故，絕緣子的閃絡過程一般分為四個階段：積污、受潮、干區形成并產生局部電弧和局部電弧發展至完全閃絡，污穢絕緣子發生閃絡之前必然有表面電弧產生，了解絕緣子表面放電電弧的發展狀態對于預防污閃有很重要的作用。

泄漏電流是目前可在線監測絕緣子污閃狀況的參量，它伴隨表面污穢積聚、受潮的全過程，其變化特性能動態反應絕緣子表面污穢的積聚和潤濕程度，即表征了絕緣子實際接近污閃的程度，現在使用的檢測系統中多采用測量泄漏電流來估計系統污穢絕緣子的運行狀態，以便在污閃發生前采取措施。并且，測量泄漏電流所需設備相對簡單，可實現在線連續測量，因此泄漏電流成為近年來外絕緣在線監測技術領域研究的熱點。

研究表明，交流泄漏電流波形和電弧狀態之間存在明顯的對應關系，電弧的長度和強弱均隨著流過設備表面的交流泄漏電流而作周期性變化，通過對泄漏電流波形的觀測可以推斷交流電弧是否存在熄滅和重燃。但由于泄漏電流連續測量技術及攝像技術的限制，無法準確獲得電流波形與電弧大小之間的關系。

在實驗室利用泄漏電流采集裝置實時采集泄漏電流數據以及用高速攝像機同步拍攝絕緣子表面放電電弧圖片，分析了絕緣子表面放電電弧的發展過程及其對應的絕緣子泄漏電流波形，給出了清晰的絕緣子放電圖片，發現絕緣子表面的放電現象與絕緣子泄漏電流變化情況有很好的對應關系。盡管研究表明絕緣子泄漏電流與絕緣子表面的放電現象有很好的對應關系，但是此前的研究都還處于定性描述階段，通過泄漏電流定量分析絕緣子表面的定量放電強度的相關文獻還未見報道。

發明內容

本發明一種懸式瓷絕緣子污穢放電強度的識別方法，利用現有的絕緣子泄漏電流在線監測手段，通過對電流波形的分析，對電力系統輸電線路絕緣子污穢放電狀態進行監測。該方法是一種簡單、準確、方便現場實施的懸式瓷絕緣子放電狀態的評價方法。

本發明采取的技術方案為：

一種懸式瓷絕緣子污穢放電強度的識別方法，包括以下步驟：

步驟1：通過絕緣子泄漏電流測量系統，以大于10kS/s速率進行采樣，測量絕緣子泄漏電流波形及施加的電壓波形，以5個周波為單元對波形數據進行1000Hz以下的低通濾波；

步驟2：計算泄漏電流波形的特征量，包括泄漏電流幅值I_m、總諧波失真率THD、跳躍率Ty；

步驟3：計算提取電壓、電流波形的基波分量，計算電壓、電流基波間的相位差△θ；

步驟4：通過說明書附圖1中的判斷流程，判斷絕緣子表面屬于無放電、微弱放電、中等強度放電、高強度放電及臨閃前的放電5種放電強度中哪一種。

本發明一種懸式瓷絕緣子污穢放電強度的識別方法，技術效果如下：

1)、創造性提出了基于泄漏電流特征量的絕緣子局部電弧放電強度識別方法，用于識別不同強度的放電如微弱放電、中等強度放電、高強度放電及臨閃前的放電，此識別方法為電力系統輸電線路絕緣子污穢放電狀態監測，預防污閃事故的發生提供了技術方法。

2)、適用于為輸電線路瓷質絕緣子串絕緣子放電狀態的監測、也可以應用對變電站支柱絕緣子放電狀態的監測、以及變電站主設備外絕緣部分的狀態監測。

3)、基于泄漏電流監測技術和圖像處理技術，具有簡單、準確、方便現場實施、易于推廣的優點。

附圖說明

圖1是本發明的絕緣子表面放電狀態判定流程框圖；

圖2是本發明的跳躍率Ty計算原理圖。

具體實施方式

一種懸式瓷絕緣子污穢放電強度的識別方法，包括以下步驟：

步驟1：通過絕緣子泄漏電流測量系統，以大于10kS/s速率進行采樣，測量絕緣子泄漏電流波形及施加的電壓波形，以5個周波為單元對波形數據進行1000Hz以下的低通濾波；

步驟2：計算泄漏電流波形的特征量，包括泄漏電流幅值I_m、總諧波失真率THD、跳躍率Ty；

步驟3：計算提取電壓、電流波形的基波分量，計算電壓、電流基波間的相位差△θ；

步驟4：通過說明書附圖1中的判斷流程，判斷絕緣子表面屬于無放電、微弱放電、中等強度放電、高強度放電及臨閃前的放電5種放電強度中哪一種。