绝缘子污秽在线监测国内外研究现状.doc

绝缘子污秽在线监测国内外研究现状 （2013/6/27 V2.0） 高压线路绝缘子污秽在线监测是电力系统高电压领域的一个热门课题，许多学者和工程技术人员在此领域里做了大量卓有成效的工作并开发了大量的在线检测装置。目前，国内外高压绝缘子污秽检测手段和方法很多，包括在线测量泄漏电流法、测量等值附盐密度法、绝缘子污层电导率法、绝缘子局部表面电导率测量、测量闪络场强法、红外测温法、偏振光测量法以及绝缘子表面等值附盐密度测量等等。 1.泄漏电流法 泄漏电流是在运行电压下，污层受潮时，流经绝缘子表面的电流。泄漏电流法通过检测在一定时间内超过一定幅值的污秽绝缘子泄漏电流脉冲的个数及最大泄漏电流的幅值来表征绝缘予的污秽等级。 泄漏电流法是当前研究的热点，广大研究人员和学者作了大量研究，通过测量泄漏电流脉冲的幅值和个数来表征污秽等级。通过分析泄漏电流与天气和污秽度之间的关系，建立了基于工控机的高速数据采集处理系统和模糊报警模型。 由于实行状态检修管理的需要，国内外纷纷开发变电站与线路绝缘子泄漏电流在线检测装置。该装置主要由监测传感器、无线电发送与接受装置、计算机及其内部安装的智能分析系统所组成，其特点是： (1)实时检测泄漏电流及其变化，设置不同报警值； (2)同步检测所需气象数据，如温度、湿度等； (3)采用无线遥测技术； (4)利用计算机进行大量数据的存储、统计分析，实现决策处理。 泄漏电流是运行电压、污秽、气候和绝缘子自身的种类、形状等要素综合作用的结果，采用泄漏电流来估计污闪发生的概率比单独用盐密度来预防污闪更具有实际意义。 但泄漏电流在数十微安到几百毫安之间变化，特别易受现场电磁场干扰和气候条件的影响，且泄漏电流脉冲通常产生在交流污闪发生的最后阶段之前，即使是在同一条件下，不同绝缘子上记录到的闪络前一阶段内脉冲数也有很宽的变动范围。通过泄漏电流脉冲计数来预警，容易造成预警不及时，即当得到预警信号后很快就污闪了，无法及时采取相关措施。最大泄漏电流的测量要经长时『日J现场记录并进行统计计算才可获得，而且又由于它们受电压等级、污秽等级、气候等多因素的影响的，因此，污闪报警阈值的确定具有一定的困难，以最大泄漏电流的幅值来预警时，通常选择离污闪前最大泄漏电流具有一定裕度的电流值作为报警值，但难以确定恰当的裕度，因此也难以设定精确的电流报警值。由于长期以来关于泄漏电流的基础研究非常缺乏，且泄漏电流幅值分散性很大，给研究带来一定困难，因此，当前关于泄漏电流与污秽等级的研究，虽然明确了污秽对于泄漏电流确实有影响，但究竟应怎样精确地确定报警阈值还须进一步的深入研究。 2.等值附盐密度法 等值附盐密度法以绝缘子表面每平方厘米单位面积上所附着污秽物中导电物质的含量相当于Nacl的数量来表征绝缘子的污秽等级。测量时用一定量的蒸馏水，将附着在绝缘子表面的污秽物清洗掉。用适当的盐密测量仪测量污秽物溶液的盐密值。传统的等值附盐密度法必须将绝缘子从杆塔上卸下，且操作复杂，易受清洗用水、人工操做、及测量所用盐密仪的影响。 当前涌现出许多改进的新型等值附盐密度测量方法并研制出多种新型盐密测量仪，如等值附盐密现场测量方法、光谱法检测等值附盐密度法、利用X光检测污秽绝缘子的盐份附着量、荧光X射线法检测绝缘子污秽附盐密法、电网绝缘子等值附盐密度智能测试仪、光纤传感器绝缘子污秽测量装置等。但以上各种测量方法易受测量仪器本身的电子器件噪声、电源频率、温度、测量用水量、测量用水的纯度、污秽的组成成分及性质等因素的影响；如光谱法虽然实现了输变电设备等值附盐密的在线检测，但户外光学元器件的不稳定因素对测量结果有很大的影响；运用人工神经网络实现了绝缘子污秽等级的评估，但要长期跟踪测量获得大量学习样本，费时费力。同时，由于等值附盐密度与污闪电压的相关性差，且是一个静态的测量参量，没有考虑湿度、气候等因素的影响，因此，采用等值附盐密度法并不能精确地反映受多因素影响的户外绝缘子的积污状态。 3.绝缘子污层电导率法 污层电导率定义为绝缘子单位表面污层的电导值，是由流经污层的电流与电压相比求出的电导与绝缘予的形状系数相乘求得的。 σ= （I/U）·f σ为绝缘子污层电导率；I和U分别为污层电压和泄漏电流；f为绝缘子形状系数。 污层电导率法的优点是电导率直接与污闪电压有关，但污层电导的测量要在污层饱和受潮的情况下进行，受污层表面湿度、污秽分布不均匀、绝缘子的形状系数的影响较大，同时对电源容量的选择也有一定要求，当施加电压过高或过低时，测量的分散性大、准确性欠佳，而且现场测量电导还受许多客观条件的限制。因此，污层电导率法并不能真实地反映绝缘子在运行状态下的积污状态。继而提出一种基于蓄电池供电的现场绝缘子污秽测量方法，克服了测量所需大容量电源的缺点，但污层表面湿度、污秽分布不均匀、绝缘子的形状系数等因素