基于泄漏電流特征量的絕緣子污閃預測模型及方法研究.pdf

1、污穢閃絡(luò)是輸電線路外絕緣安全運行的嚴重威脅，因此而引起電網(wǎng)故障也帶來巨大經(jīng)濟損失。雖然國內(nèi)外進行了大量的有關(guān)污穢閃絡(luò)的試驗及理論探索，也取得了一些有參考價值的成果，但污穢閃絡(luò)仍較頻繁發(fā)生，可見污閃機理及閃絡(luò)預測還有待深入研究。試驗研究和運行經(jīng)驗表明，絕緣子表面的電弧發(fā)展變化與泄漏電流密切相關(guān)，而泄漏電流是絕緣子表面的污穢和濕度等綜合作用的反應。因此，系統(tǒng)研究污穢絕緣子泄漏電流特征量，建立了基于泄漏電流特征量的污穢絕緣子安全狀態(tài)評估方法，

2、具有重要的學術(shù)意義和工程應用價值。
　　 論文在人工氣候室研究了交流污穢絕緣子表面泄漏電流的特性，結(jié)合污閃機理深入分析了鹽密和濕度對泄漏電流的影響，借助高速攝像機，分析了泄漏電流發(fā)展變化與污穢絕緣子交流放電過程間聯(lián)系，并在此基礎(chǔ)上提出了污穢絕緣子安全狀態(tài)評估方法和污閃判據(jù)。本文得到的主要結(jié)論有：
　　 國內(nèi)首次定量描述了單片污穢絕緣子的泄漏電流最大幅值與作用電壓和相對濕度之間均滿足指數(shù)函數(shù)關(guān)系，與鹽密之間滿足冪指數(shù)函數(shù)關(guān)

3、系，依據(jù)試驗結(jié)果采用回歸分析方法確定了對應的特征指數(shù)，提出了一種估算泄漏電流的方法。
　　 分析了泄漏電流與作用電壓之間的相位差(())隨相對濕度的變化規(guī)律，提出()隨相對濕度增加而減小，且相對濕度較低時()>0，相對濕度較高時()<0，當相對濕度約為80％時()為0。首次提出泄漏電流較小時，波形畸變的主要原因環(huán)境噪聲，其環(huán)境噪聲的主要貢獻者為13次高次諧波，泄漏電流較大時，波形畸變的原因是因電弧放電產(chǎn)生的3次諧波為主的低次諧波

4、。污穢較輕時泄漏電流的總失真隨相對濕度的增加而緩慢增加，污穢較重時泄漏電流的總失真隨相對濕度的增加呈先減小后增加的趨勢，即存在極小值，此時污穢絕緣子表面開始有明顯局部放電現(xiàn)象。
　　 首次將污穢絕緣子表面的泄漏電流時域、頻率和相位特征綜合起來對污穢絕緣子表面的安全狀態(tài)進行評估。提取泄漏電流最大幅值、泄漏電流與作用電壓之間的相位差和泄漏電流總諧波失真作為對污穢絕緣子表面的狀態(tài)進行評估的三個特征參數(shù)。建立了具有模糊輸出的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

5、模型對污穢絕緣子狀態(tài)進行評估，確定了絕緣子狀態(tài)論域上的四個模糊子集及其隸屬度函數(shù)，評估結(jié)果通過試驗得到了驗證。
　　 根據(jù)泄漏電流包絡(luò)線的分布特點，依次采用希爾伯特變換法、直方圖非參數(shù)估計法和泄漏電流水平穿越行為法對泄漏電流信號進行了分析，并因此建立了污穢絕緣子閃絡(luò)判斷準則。在試驗的基礎(chǔ)上國內(nèi)首次提出兩種型式的絕緣子污閃判斷準則：對XP-160絕緣子閃絡(luò)判斷的準則是一定時間內(nèi)泄漏電流幅值超過135 mA的統(tǒng)計時間超過93 ms(