基于映射與雙譜的絕緣子信息提取故障診斷的理論與方法.pdf

1、本文關(guān)于輸電線絕緣子的場量和電量，深入研究了二個方面：場量數(shù)值解誤差和減小，絕緣子劣化和污穢的電敏感特征量及診斷。
　　 場量數(shù)值解誤差和減小。計算絕緣子場量常采用軟件ANSYS，但是ANSYS數(shù)值解有誤差和只適用于有界場。針對絕緣子靜電場ANSYS數(shù)值解誤差，因難以得到實際絕緣子靜電場解析解，研究的文獻不多。為此，本文根據(jù)構(gòu)造的單個理想針式絕緣子，對比其解析法和ANSYS解得出結(jié)論：負電極曲率半徑越小，絕緣子每點電位和電場強度

2、的ANSYS解誤差越大；越靠近負尖電極，絕緣子電位和電場強度ANSYS解誤差越大。
　　 針對計算絕緣子串無界靜電場，已有若干文獻提出若干方法結(jié)合ANSYS計算無界場量。為更好地減小誤差，本文提出映射與ANSYS相結(jié)合，高精度快速計算無界靜電場。該方法利用復(fù)指數(shù)函數(shù)將二維無界靜電場映射到二維有界靜電場，并應(yīng)用ANSYS計算該有界場，因邊值問題相同，有界場某點電位就是無界場映射點電位。實例表明映射結(jié)合ANSYS的方法顯著提高ANS

3、YS求解二維無界靜電場的精度，并加快了計算速度。
　　 絕緣子劣化和污穢的電敏感特征量及診斷。針對泄漏電流監(jiān)測絕緣子劣化和污穢的高誤判率，本文查閱大量文獻后提出高誤判率在于未找出僅與被監(jiān)測狀態(tài)有關(guān)而與其它狀態(tài)無關(guān)的量即敏感特征量。為找出絕緣子劣化和污穢的敏感特征量，本文基于試驗采集的單個良好或單個劣化的染污絕緣子在不同污穢、濕度、溫度、含諧波市電電壓作用下的198+17+78+14個弱起暈泄漏電流時間序列（良好染污絕緣子的198

4、+17個，劣化染污絕緣子的78+14個）的分析處理得出：
　　 基波電阻是絕緣子劣化的敏感特征量。在198+78個時間序列中，良好和劣化絕緣子基波電阻值范圍分別是222.39～2841.93MΩ和0.23～4.97MΩ。
　　 雙譜幅值特征量β是絕緣子劣化的敏感特征量。理論證明雙譜強敏感于絕緣子劣化，弱敏感于污穢、濕度和溫度；數(shù)據(jù)驗證在198+17+78+14個時間序列中良好和劣化絕緣子雙譜幅值特征量β值范圍分別是1.2

5、290×10-3～1.5026×10-1和7.5520×10-5～1.2660×10-3。
　　 波峰因子是輕度污穢敏感特征量；1562.5Hz以上高頻電流分量波形因子是重度污穢敏感特征量。這是根據(jù)每個泄漏電流時間序列多個時域特征量值對比得出具有實際判別意義的結(jié)論。
　　 雙譜幅值特征量β、波峰因子、Shannon熵組成的三維向量是絕緣子劣化的敏感特征向量。該向量使198+78個時間序列分成兩個無重疊且遠離的區(qū)域即絕緣子