接觸網(wǎng)絕緣子污穢在線監(jiān)測研究.pdf

1、隨著我國鐵路事業(yè)的快速發(fā)展，絕緣子在電氣化鐵道中得到了廣泛的應用。與此同時，由于使用環(huán)境特殊，接觸網(wǎng)絕緣子的受污染程度要比一般電力線路的絕緣子嚴重。特別的，隨著“四縱四橫”客運專線等跨省、跨地區(qū)遠距離高速鐵路相繼投入運營，鐵路沿線的環(huán)境、氣候、企業(yè)分布等影響因素更趨復雜化，將對絕緣子的電氣絕緣強度提出更高要求。近期以來全國大部分地區(qū)持續(xù)出現(xiàn)霧霾天氣，加重了接觸網(wǎng)絕緣子的受污程度。這不僅容易造成絕緣子沿面放電，乃至污穢閃絡，甚至線路跳閘，

2、給牽引供電系統(tǒng)的正常運行帶來極大的安全隱患。因此，開展接觸網(wǎng)絕緣子的污穢在線監(jiān)測，分析表面積污狀況，發(fā)現(xiàn)潛在的污閃風險，及時采取措施，防止突發(fā)性故障的產(chǎn)生，具有一定的現(xiàn)實意義。這既可以避免災難性的設備故障，還可以避免失修和過甚檢修，為促進鐵路可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)支撐。
　　本文以實現(xiàn)接觸網(wǎng)絕緣子污穢在線監(jiān)測為目的，總結(jié)國內(nèi)外污穢絕緣子運行狀態(tài)表征參數(shù)的基礎(chǔ)上，基于絕緣子的污穢沿面放電機理，針對流經(jīng)污穢絕緣子表面的泄漏電流，提出了接觸

3、網(wǎng)絕緣子污穢在線監(jiān)測的設計方案，并就其中的關(guān)鍵問題進行了詳細分析。依托西高所的試驗平臺，開展人工污穢試驗，采集不同環(huán)境參數(shù)、不同污穢程度下的泄漏電流樣本數(shù)據(jù)。
　　針對泄漏電流信號的數(shù)學表征問題，通過時域和頻域分析相結(jié)合的方法提取泄漏電流特征參數(shù)。一方面，通過泄漏電流波形的變化特征提取三個時域特征參數(shù)，即泄漏電流有效值、最大值和標準差，分析這三個參數(shù)與環(huán)境參數(shù)、污穢度之間的關(guān)系;另一方面，通過FFT變換提取3次諧波與基波、5次諧波

4、與3次諧波的幅值比，分析特征參數(shù)的變化規(guī)律后，采用以5次諧波與3次諧波的幅值比作為污穢狀態(tài)評估的頻域特征參數(shù)。其次以短時傅里葉變換(Short Time Fourier Transform，STFT)作為時頻信號分析工具，分析泄漏電流時頻分布的細節(jié)信息，通過時變功率譜形狀系數(shù)建立與污穢度之間的關(guān)聯(lián)性，并以此作為污穢狀態(tài)評估的另一頻域特征參數(shù)。研究表明，泄漏電流的這5個特征參數(shù)可以為污穢狀態(tài)評估提供有效信息。
　　最后，為了增加模型