电晕指纹法地面检测不良绝缘子串的研究

精品文档-下载后可编辑电晕指纹法地面检测不良绝缘子串的研究KEYWORDS：faultyporcelaininsulator；coronadischarges；patternrecognition1引言在高压输电线路上，绝缘子的老化直接威胁着电力系统的安全运行。老化绝缘子特别是零值绝缘子不但容易产生过热膨胀，导致绝缘子头部燥裂，造成断线事故，而且其闪络电压低，降低了高压线路的绝缘水平。为了实现在线检测不良绝缘子，人们采用了许多方法，其中常用的有火花叉法、光电法、静电探头法、自走式不良绝缘子电阻检测法等［1～3］。但是,根据这些方法研制的装置在使用时都要求操作人员爬上杆塔,逐个检测塔上所有的绝缘子,其劳动强度很大。另外,火花叉在产生火花的瞬间相当于将所检测的绝缘子短路，有引起绝缘子串闪络的危险。因此，目前现场急需一种可以在地面进行检测的方法。

近些年来，出现了一些基于不良绝缘子产生局部放电、发出红外线、电磁波、超声波或产生异常机械振动的新方法，诸如超声波检测法［2］、红外线检测法、多普勒效应法［4］、脉冲电流法［5］等。它们都是可以在地面进行检测的方法，但都还有其局限性，目前还不适用于野外使用。

由于基于脉冲电流法的检测手段成本低且简便易行，所以近几年来不少人在尝试着用脉冲电流法来实现对不良绝缘子的准确检测［5～9］。从目前的研究现状来看，存在着两种不同的检测方案。第一种方案是研究一个工频周期内的电流波形，试图找出有不良绝缘子时电流波形与无不良绝缘子时电流波形之间的差异［8，9］，但此方案还只停留在理论探讨方面。第二种方案是研究电晕脉冲的个数，通过测量多个工频周期内的脉冲个数，来识别含不良绝缘子的绝缘子串［5，6］。但这种方案在检测方法上存在严重问题，其误判率较高。

利用电晕脉冲电流来检测不良绝缘子是日本人于80年代最先提出的［5］。多年来，很多人努力研究，但结果不佳。在深入研究了绝缘子及绝缘子串电晕放电指纹(N－φ谱图)的基础上，我们提出了用绝缘子串电晕放电的指纹来检测不良绝缘子串的方法，并应用模式识别技术来判别不良绝缘子串。2电晕放电指纹检测不良绝缘子串的方法2.1用脉冲电流检测不良绝缘子串的原理在正常工作情况下线路中每片绝缘子都承担一定的工作电压，当三相绝缘子串中的某串上含有不良绝缘子时，这一相绝缘子串上的电压分布会发生变化。不良绝缘子上的分担电压减小，良好绝缘子上的分担电压增加。当线路导线端某些良好绝缘子的分担电压增大时，其电晕放电的次数和强度也会有所增加，使得含有不良绝缘子的这一相所对应的电晕脉冲个数和分布与其它两相不同。因此，利用传感器从铁塔接地线中提取电流脉冲，根据这种三相电晕脉冲个数和分布不同，可以判断塔上是否存在不良绝缘子串［5，6］。

在实验室中，我们对7片良好绝缘子组成的绝缘子串施加66.5kV的电压(模拟110kV线路单相情况)，采用罗可夫斯基高频电流传感器(1kHz～15MHz)从接地线上取信号,没有测量到电晕脉冲信号。当串中含有1个零值绝缘子时，我们检测到了电晕脉冲信号；当其中含有2个零值绝缘子时，可以检测到较多的电晕脉冲。2.2三相不平衡法的缺点在实验室条件下，110kV良好绝缘子串及金具导线一般不发生可测的电晕放电。但是在实际的输电线路上，三相绝缘子串、金具和导线都有可能发生电晕，这时就不能仅凭电晕脉冲信号的有无来判断零值绝缘子串的存在。另外，不同生产厂家、不同