2.4 红外成像法
红外成像法是目前比较先进的检测方法。它是利用绝缘子表面的热效应原理进行在线检测的。挂网运行的绝缘子运行状况劣化主要指绝缘子电阻劣化(低值绝缘子和零值绝缘子)和绝缘子表面污秽,因而运行中劣化绝缘子的分布电压及泄漏流异常,出现发热或变凉的特征是应用红外检测绝缘子运行状况的基本原理。红外检测技术就是对被检物体的温度分布进行成像处理,使其热分布成为二维可视图像,人们可以根据热场分布的变化对被检设备性能好坏进行诊断。对输电线路绝缘子串来讲,它的热分布是与其电压分布相对应的,而电压分布在正常的情况下,与绝缘子串的电容量成反比。各电压等级下的绝缘子串中各片分布电压值呈马鞍形。
绝缘子的发热由3部分组成:(1)电介质在工频电压作用下极化效应发热;(2)内部穿透性泄漏电流发热;(3)表面爬电泄漏电流发热。当绝缘子运行状况良好时,其发热主要是第1项;当瓷绝缘子劣化后,或为瓷件开裂,或在瓷盘上积污,均会使第2或第3项的泄漏电流加大,发热增加,致使绝缘子温度升高。劣化绝缘子的发热功率只有一个极大值,即当绝缘子的绝缘电阻降低到等效容抗值时,它的发热功率最大,可计算出各种电压等级绝缘子串最大发热时的电阻参考值,见下表。
有关研究还表明,当劣化绝缘子的绝缘电阻为10～300ＭΩ时,它的发热功率大于正常绝缘子的发热功率,其温升比正常绝缘子要高；当其绝缘电阻为5ＭΩ以下时,其上分布电压很低,发热功率小于正常绝缘子发热功率,温升比正常绝缘子低；当劣化绝缘子的绝缘电阻在5～10ＭΩ之间时,其温升与正常绝缘子相差很小,从热场分布上很难分别,人们又称这个区段为“盲区”。
正常的瓷绝缘子串的发热很小,它的热分布与其电压分布规律相同，是不对称的马鞍形,即在绝缘子串的两端部温度偏高,串的中间逐渐减低，温度是连续分布。相邻绝缘子间温差极小,不超过1Ｋ,为了能准确检测出劣化绝缘子,就要求绝缘子检测所需红外成像仪器测温精度≮0.1℃；当绝缘子的性能劣化后,它的绝缘电阻减小，当绝缘电阻降为10～300ＭΩ时,称为“低值绝缘子”，当绝缘电阻降为5ＭΩ以下时,称为“零值绝缘子”。对于低值和零值绝缘子,由于它们的绝缘电阻值不同,绝缘子串的电压分布将发生变化，其发热规律也有相应改变。零值绝缘子的发热功率接近于零,其热像特征是与相邻良好绝缘子相比呈现暗色调(负温升)的热像；在现场检测时,发现绝缘子串中温度分布不连续,且有暗色调(负温升或如同掉了一颗牙一样)的热像,则可判断为零值绝缘子；低值绝缘子因内部钢帽及钢脚之间穿透性泄漏电流增大或介损增大所致,绝缘子呈现以钢帽力中心温升偏高(亮如灯笼)的热像,相邻片间温差要超过1K,而当绝缘电阻值介于在5～10MΩ之间时,此时的热像显示往往与正常状态的绝缘子不易区别,也可称此时为“检测盲区”；正常瓷绝缘支柱的热像特征是上部温度较高,下部温度较低,热场分布均匀；当支柱绝缘劣化时,其热场分布将发生改变,如可能出现上低
下高的温度分布。影响红外检测的主要因素主要有：发射率、太阳和背景辐射和气象条件等。红外成像法故障诊断方法主要有温度判断法、同类比较法、同相比较法和档案分析。
应用红外技术检测在线瓷绝缘子运行状况是一种可靠、高效的检测手段,尤其适于检测330kV、500 kV以及将要建成的750 kV线路中超长瓷绝缘子的检测。对涂有半导体釉的防污绝缘子也非常有效。因为此类绝缘子在线带电运行时，正常绝缘子的表面电流较大，温升较高，而劣质绝缘子的表面温度比正常绝缘子低好几度，用红外热像仪易于识别。但对于普通釉的瓷绝缘子，其正常表面温度与劣质绝缘子表面温度仅相差1℃左右，难以检测出零值、低值绝缘子。
红外检测技术受绝缘子运行环境、气象条件、检测时间、检测距离等的影响较大,应在符合红外检测条件下进行瓷绝缘子在线检测。由于该方法是检测放电积累或漏电流引起的温升，从而分辨低值绝缘子，但该法不能进行早期预告，而且不是在线检测的手段。
2.5 紫外成像监测法
紫外成像仪能直接检测出设备异常温升之前的放电过程，是国际上放电检测的主要方法。紫外成像仪比起其他检测手段，具有观察直观、预见性好、观测距离远等优点，但由于紫外成像仪价格昂贵，且只能观察较强的放电信号，所以它一般情况下只能以检测电晕、局部放电及电弧为主。而绝缘子的放电非常微弱，即使有劣质绝缘子出现，一般表现为空气电离的增加，尚未出现明显的放电。受到紫外成像仪CMOS感光灵敏度和远距离检测的限制，在绝缘子的微弱空气电离发展为电弧之前，难以通过紫外成像仪观测到。
2.6 其他方法
小球放电法是目前较常用的检测方法。该法可通过测量绝缘子两端的小球产生放电时的距离来分析绝缘子的电压分布，从而判断被测绝缘子是否正常。这种方法需频繁调整小球距离，误判率较大。
智能绝缘子检测仪法是通过仪器本身发出的脉冲电压，施加在被测绝缘子上，测量脉冲电流值，能够在线带电（或不带电）定量地检测出每一片绝缘子的电阻值。该仪器的优点是克服了传统检测方法不能量化的缺点，对操作人员的技术要求低，相对其他方法更为直观和量化。但是，必须登杆逐片测量。
激光多谱勒振动法是利用已开裂绝缘子的振动中心频率与正常时不同的特点，通过外力如敲击铁塔或将超声波发生器所产生的超声波，用抛物型反射镜对准被测绝缘子或用激光源对准被测绝缘子，以激起绝缘子的微小振动，然后将激光多谱勒仪发出的激光对准被测的绝缘子，根据对反射回来的信号进行频谱分析，以获得该绝缘子的振动中心频率值，据此判断该绝缘子的好坏。采用激光多谱勒振动法制得的仪器，体积庞大、笨重，使用及维修复杂、造价高，对未开裂的绝缘子检测无效等，限制了它的使用范围。
Instrumentation and Equipments 仪器与设备, 2018, 6(4), 175-183 Published Online December 2018 in Hans. https://www.doczj.com/doc/e711471030.html,/journal/iae https://https://www.doczj.com/doc/e711471030.html,/10.12677/iae.2018.64025 The Research and Application of Power Distribution Automatic Detection Device Fei Deng1, Shibin Liang1, Qingsheng Tian1, Yuan Wang2, Yi Zhang3, Jian Xu3 1Yunnan Electric Power Test & Research Institute Group CO., Ltd, Kunming Yunnan 2Graduate Workstation, Yunnan Power Grid Co., Ltd, Kunming Yunnan 3Hunan Willfar Information Technology Co., Ltd, Yiyang Hunan Received: Nov. 16th, 2018; accepted: Dec. 3rd, 2018; published: Dec. 10th, 2018 Abstract In order to regularize fault indicator’s standard, ensure product quality, and improve detection ef-ficiency, we develop the Automatic Detection Device, and fulfill the automatic and mass detection. The paper introduces the testing principle, mixes the technology of image recognition and simu-lating current and voltage, analyses the each component and detection procedure, and verifies the validity and accuracy. The device has been applied in the power grid access detection, the arrival sampling and so on, which provides important technical support for distribution network in Yun-nan. Keywords Fault Indicator, Automatic Detection, Image Recognition, Current and Voltage Simulation, Fault Detection 配电线路故障在线监测装置自动化 检测技术的研究与应用 邓飞1，梁仕斌1，田庆生1，王渊2，张义3，许健3 1云南电力试验研究院(集团)有限公司，云南昆明 2云南电网有限责任公司研究生工作站，云南昆明 3湖南威胜信息技术有限公司，湖南益阳
M a *-|H *]1*@hi r y?z *!{|}*!:!~*!!"2+ !*,r X h N $%&>)*+"r X 4+...&.,+,wx &/$%&>%?"xz 4*.++.? #34!V B D]s M =TU /MV W >W G !5T s 34‘C X z $‘H Y m !>-TU /fZ8 K op w \H ZTU /5&3I .(&[\s op $$%’(X i M op M =TU /s I !T s 34!&zP G M =TU /W!4[V !$I !T s M =TU /s U j}!?[V !$}!5:]X *]K q U o y #=‘H $.$oP U L *]K q UVW ![V !$}1c|M =TU /:]6J T s $1J ‘HVW !M j}y #=,=!1qB ;z z ,#.x xH s \H ZTU /m >-TU /f TU Z8K opPQ $[V !$}s &zm M =TU /I !T s &F X q"92$567!M =TU /%I !T s %[V !$}89:; 9{&,s &c MW++{&"!&/s b 1DE B j d 2&&,s &R .K "H Cm "V R .G &,9’( 第九章套管和绝缘子的状态分析与诊断 套管和绝缘子在搬运和施工过程中，可能会因碰撞而留下伤痕；在运行过程中，可能由于雷击，而使其破碎或损伤；由于机械负荷和高电压的长期联合作用，而导致劣化，这都将使其击穿电压不断下降。当绝缘子击穿电压下降至小于沿面干闪电压时，就称为低值绝缘子。当低值绝缘子的内部击穿电压为零时，就称为零值绝缘子。当绝缘子串存在低值或零值绝缘子时，在污秽环境中，在过电压甚至在工作电压作用下就易发生闪络事故。因此，及时检出运行中存在的不良绝缘子，排除隐患，对减少电力系统事故、提高供电可靠性是很重要的。 第一节套管和绝缘子的绝缘试验 一、套管绝缘试验 预防性试验项目主要有：主绝缘及电容型套管末屏对地绝缘电阻的测试和对地tan 的测试；在大修后或必要时进行油中溶解气体色谱分析、交流耐压试验和局部放电试验。 1、绝缘电阻的测试 套管的绝缘电阻测量是为了初步检查套管的绝缘情况，在交流耐压试验前后均须进行。 测量前要先用干燥清洁的布擦去其表面污垢，并检查套管有无裂纹及烧伤情况。 应用2500V兆欧表进行测量，兆欧表的两个端钮分别接在套管的导杆和法兰上。 2、介质损耗角正切和电容量的测量 测量20kV及以上非纯瓷套管的介质损耗角正切和电容值是判断高压套管绝缘的一项重要指标。因为套管劣化、受潮等都会导致其介质损耗角正切的增加，所以根据介质损耗角正切的变化可以较灵敏地反映出绝缘的劣化 和其他局部缺陷。 测量套管的介质损耗角正切可采用QS1型西林电桥，用西林电桥测量单独套管的tanδ值，可采用正接线方式。 已安装于电力设备上的高压套管，其法兰盘与设备金属外壳直接连接并接地。测量这些套管的tanδ值时，首先应将与套管连接的引线或绕组断开。 除接地屏经小套管引出时可用上述正接线法测量外，一般用反接线法测量。 在采用西林电桥测量套管的介质损耗角正切时，有时往往只测电容芯子的介质损耗角正切，或只测量油纸套管导电芯对抽压或测量端子间的tanδ，而不测量端子或抽压端子的介质损耗角正切。由于套管内部初期进水受潮时，潮气和水分只进入末屏附近的绝缘层，故占总体积的比例甚小，往往反映不出来，这给电气设备安全运行留下隐患。 3、交流耐压实验 套管在交接时或大修后需要进行交流耐压试验，试验时应先将被试套管表面擦干净。对于变压器或油断路器等充油设备上的套管，应将下部浸于绝缘油内，法兰与油箱外壳连接并接地，接地屏同时接地，在导杆上施加试验电压。 4、局部放电测量 对66kV及以上的电容型套管在大修后可测量局部放电作为辅助试验。 二、绝缘子绝缘试验 支柱绝缘子和悬式绝缘子的预防性试验项目主要包括：零值绝缘子检测、绝缘电阻测量、交流耐压试验、绝缘子表面污秽物的等值盐密测定等。 1、绝缘电阻的测试 清洁干燥的良好绝缘子，其绝缘电阻是很高的。电瓷有裂纹时，绝缘电阻一般也没有明显的降低。当电瓷龟裂处有湿气及灰尘、脏污入侵后，绝缘电阻将显著下降，仅为数百甚至数十兆欧，用兆欧表可以明显地检出。测量多元件支柱绝缘子每一元件的绝缘电阻时，应在分层胶合处绕铜线，然后接到兆欧表上，以免在不同位置测得的绝缘电阻数值相差太大，造成误判断。《规程》规定，用2500V 电力线路故障在线监测系统（四遥故障检测系统） 备注：四遥故障检测系统即（遥信、遥测、遥调、遥控） 遥信：主要指故障类型，如短路速断、过流、接地故障。 遥测：主要指测量数据，如线路负荷电流、故障电流、线路电压等。 遥调：调整短路速断、短路过流、零序电流定值、失压定值等测量值。 遥控：主要控制开关。 一、系统概述： BD-2010型线路故障在线监测系统采用了数字化的故障显示装置和数字化的无线通讯技术，主要用于中高压输配电线路上，可检测短路和接地故障并指示出来，可以监测线路和变压器（高压侧、低压侧）的运行情况，甚至可以对同杆架设的两路电动开关进行遥控（合分闸）、遥信（采集开关位置）操作。该系统可以帮助电力运行人员实时了解线路上各监测点的电流（负荷电流/短路动作电流、首半波尖峰电流/接地动作电流、电缆稳态零序电流/稳态零序动作电流/暂态零序电流）、线路电压（线路对地电场）、电缆头温度的变化情况，在线路出现短路、接地、断线、绝缘下降、过温等故障或者异常情况下给出声光或者短信通知报警，告知调度人员进行远程操作以隔离故障和转移供电，通知电力运行人员迅速赶赴现场进行处理。主站SCADA系统除了显示线路故障电流途径和位置，还能显示线路负荷电流、零序电流、线路电压（线路对地电场）、接地尖峰电流的变化情况并绘制曲线图，用户根据需要还可以增加其他监测内容，例如开关位置、电缆头温度等，或者增在线监控功能，例如开关位置的遥信采集、开关遥控，无功补偿柜的电容投切状态和遥控投切，或者增加远程无线抄表，或者增加小电流接地选线功能，等等。 功能特点： BD-2010提供的主要功能有： 1．监测线路上的短路、接地、过负荷、断线、停电、三相不平衡、盗割、过温等故障情况，帮助运行人员迅速查找故障点，避免事故进一步扩大。 2．监测线路负荷电流和短路动作电流，保存历史数据并绘制曲线，用于事故分析和事前预警。 3．监测线路首半波尖峰电流和接地动作电流、稳态零序电流和暂态零序尖峰突变电流（电缆），保存历史数据并绘制曲线，用于事故分析和事前预警。 4．监测架空线路对地电场、电缆头对地电场、电缆头温度，保存历史数据并绘制曲线，用于事故分析和事前预警。 5．在有刀闸和开关的地方，可监测开关位置。无需改造开关，无需停电。 6．在有电动开关的地方，除了监测开关位置，还可实现遥控操作。无需加装PT和CT，无需停电。 7．根 绝缘子泄露电流在线监测研究现状 ————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： 绝缘子泄漏电流在线监测的研究现状Research Status of Insulator Leakage Current Online Monitoring ABSTRACT: High voltage transmission line insulators have the dual function for both of electrical insulation and mechanical support. To ensure that the transmission lines can normally operate under the condition of all kinds of overvoltage .Insulators are normal or not, to the safety and reliability of the power system plays a decisive role. Related data have shown that the high voltage transmission line insulator pollution flashover accident damages and economic losses caused by far are more than that of over-voltage and lightning overvoltage. So a new type of insulator leakage current online monitoring system is of great significance and has an important practical value and to improve the security and stability of power system. In this paper, in order to achieve the purpose of catenary insulators' on-line monitoring,summarizing the characteristics of contaminated insulators.Based on surface discharge theory, in view of leakage current flowing through the insulators' surface contamination, an on-line monitoring scheme of catenary insulators' contamination is proposed and key issues are analyzed. KEY WORD:Insulator；On-line monitoring；Leakage current 摘要：高压输电线路中绝缘子担负着电气绝缘和机械支撑的双重作用，要保证输电线路在过电压情下能正常运行，绝缘子的工作状态将对电力系统的安全可靠运行起着极为重要的作用。相关数据表明，高压输电线路绝缘子污闪事故的危害程度和造成的经济损失，己经远远超过了操作过电压和雷电冲击过电压对电力系统的影响。所以研究输电线路绝缘子泄漏电流在线监测系统具有重要的实用价值，对提高电力系统的安全可靠运行具有重大现实意义。本文以实现绝缘子污秽在线监测为目的，总结国内外污秽绝缘子运行状态表征参数的基础上，基于绝缘子的污秽沿面放电机理，针对流经污秽绝缘子表面的泄漏电流，提出了接触网绝缘子污秽在线监测的设计方案，并就其中的关键问题进行了详细分析。 关键词：绝缘子；在线监测；泄漏电流 1 引言 随着我国工农业的发展和人民生活水平的提高，电力工业也得到迅猛的发展，电力对人们生产生活来说已经不可或缺，那么提高电力系统运行的安全性和可靠性，也就成为了电力人所关注的重点。在电力系统中，高压电网运行的许多故障是由于绝缘不良所引起的，而高压绝缘子是高压电网绝缘的薄弱环节。绝缘子是将电位不同的导电体在机械上相互连接的重要部件，其性能的优劣对整个输电系统的安全起着非常重要的作用。尤其是对于输电线路中的绝缘子，除了应具有一的电气绝缘性能以外，还应具备耐受自然环境和污染等的侵袭，以保证安全供电的要求。据统计，由于污秽而引起的绝缘子闪络事故目前在电网总事故中已经占到第二位。为了防止污闪事故的发生，需要对绝缘子的染污状况做出及时准确的判断，以便在危险来临之前，采取必要的措施。电力部门通常采用增加绝缘子串中绝缘子的数目、采用耐污绝缘子、在绝缘子表面涂憎水涂料、采用有机合成绝缘子、对绝缘子进行定期清洗等几种防污闪措施。这些方法在绝缘子的实际运行中都起着积极的作用，但是不能实时、动态、全面的反映绝缘子的染污状态，无法做到提前预防污闪事故的发生。因此，研制适应于电力系统需求的绝缘子在线监测系统，全天候的监测高压电网绝缘子的运行状况，以便提前采取措施避免电网运行故障的发生，提高电网运行的安全性和可靠性，促进绝缘子从目前的计划检修向状态检修过渡具有重要的意义。基于上述背景，本文提出的输电线路绝缘子在线监测系统可以减少检测人员上杆塔带电检测的次数，缩短检测周期，及时消除由于绝缘子闪络造成的事故，还可以为运行部门制订合理的检修计划提供科学依据。 输电线路绝缘子带电检测技术探讨赵清涛 发表时间：2017-08-08T19:23:24.560Z 来源：《电力设备》2017年第11期作者：赵清涛[导读] 摘要：随着社会经济的发展，我国对于输电线路带电作业的重视程度不断增强，从而促进了输电线路带电作业技术的不断发展。 （国网四川省电力公司攀枝花供电公司四川攀枝花 617200）摘要：随着社会经济的发展，我国对于输电线路带电作业的重视程度不断增强，从而促进了输电线路带电作业技术的不断发展。近年来，绝缘子带电检测技术得到了快速的发展，其检测手段也实现了创新。本文重点分析了几种常用的几种检测方式，以便在不同情况下采用不同的检测方法，以实际带电检测工作提供一定的依据。 关键词：绝缘子；输电线路；带电检测 1 绝缘子概述 1.1 绝缘子含义 绝缘子是一种特殊的绝缘控件，能够在架空输电线路中起到重要作用。绝缘子在早期主要是应用于电线杆，随着科学技术的快速发展，其逐渐的发展成为了高压输电电线连接塔的一端上挂了大量盘状的绝缘体，其主要是增加了爬电距离。在实际应用中，常用的绝缘子通常由玻璃或陶瓷制成。绝缘子不会因为电负荷条件以及环境的变化而导致各种机电应力而出现失效现象，否则绝缘子的作用就不大，就会损害整条线路的使用和运行寿命。 1.2 绝缘子分类 （1）通常情况下，绝缘子可分为不可击穿型和可击穿型这两种。 （2）若按其结构来划分，绝缘子通常可分为柱式绝缘子、拉紧绝缘子、针式绝缘子、防污型绝缘子、悬式绝缘子、套管绝缘子和蝶式绝缘子。 （3）若按起应用的场景又可将其分为电器绝缘子以及线路绝缘子和电站。而用于线路中的可击穿型绝缘子通常被分为蝶形、盘形悬式以及针式；而不可击穿型则是横担与棒形悬式。若是应用与电站或是电器当中，可击穿型的主要分为空心支柱、针式支柱以及套管绝缘子；不可击穿型的则是容器瓷套以及棒形支柱（4）拉紧绝缘子、悬式绝缘子、棒式绝缘子、瓷横担、蝶式绝缘子和针式绝缘子等常应用与架空的输电线路当中。 （5）在实际的应用当中，玻璃钢绝缘子、陶瓷绝缘子、半导体绝缘子以及合成绝缘子等是常用的几种类型。 1.3 绝缘子作用 绝缘子就是指利用玻璃或者是陶瓷而制成的在高压电线连接塔的一端挂了大量盘状的绝缘体，其主要目的就是增加爬电距离。 通常，为了避免浮尘等污秽物附着于绝缘子的表面，形成通路从而被绝缘子两端电压击穿，这被称为爬电。若增大绝缘子的表面距离，沿绝缘表面放电的距离即泄漏距离通常被称为叫爬距。根据污秽程度不同，爬距也就需要有所差异。在重污秽地区，通常其爬距都在31毫米/每千伏。 在输电线路运行中，绝缘子两端的电位分布接近或是等于零的绝缘子就被称为零值或是低值绝缘子。由于线路导线的绝缘主要依赖于绝缘子串，若绝缘子出现了缺陷或者是问题，线路的绝缘性能也就会不断的降低。曾有研究人员对线路进行过检测，期中零值或低值绝缘子的比例竟高达9%。低值或是零值绝缘子时导致这线路雷击跳闸率高一个主要原因。绝缘子的表面具有光滑性，其能够减少电线之间的容抗作用，从而避免电流的流失。 2 我国输电线路带电检测现状 我国输电线路带电作业经过多年的不断发展和提高，带电作业技术日渐完善，带电检测手段也越来越多。输电线路绝缘子检测在带电检测当中是最为普遍的，其主要是对绝缘子的低值以及零值进行检查。绝缘子在长期的运行当中通常会受到各种环境因素的影响，其在主要是受到雷电冲击以及工频电弧等电流的作用。在输电线路的故障当中，绝缘子的故障发生概率是最高的，当其处于零值或是低值时，在过电压的环境下极易发生闪络事故。实际上，造成输电线路重大事故的主要隐患就是零值绝缘子。 现在的劣化检测绝缘子的检测方法主要分为两类：一类是非接触式检测法，另一类是接触式检测法。当前，在输电线路绝缘子带电检测当中，其主要的检测技术有电压分布法、红外热像测温法、静电探头法、电晕脉冲法、火花叉法以及超声波法和紫外法等检测技术。我国当前的接触式检测法的发展已经逐渐趋于成熟，并且在日常运维当中的应用较为成功。但非接触式检测仍旧处于研究阶段，其在实际工程中的应用较少。在检测工作中，面对种类繁多的检测技术，检测人员的选择就需要不断的进行比较并根据需要来进行。 3 检测方法分析 3.1 火花叉检测法 火花叉法在当前的输电线路绝缘子带电检测当中是最为常用的一种检测技术，尤其是对零值绝缘子的检测。在采用这一方式时，检测人员对绝缘子承担电压的额大小判断主要是通过输电线路火花放电的声音实现的，并且对正常绝缘子承担电压的大小进行熟悉，从而实现对绝缘子的逐片检测，并对火花间隙的大小进行调整。 火花叉检测在检测输电线路的绝缘子时，其检测人员的工作强度直接取决于绝缘子的片数以及与杆塔之间的距离。此外，存在于输电线路当中的电晕发出的声音会对火花放电产生影响，从而影响到检测人员的判断，检测的绝缘子短路实际上就是火花叉在产生火花的瞬间，其能够引起线路绝缘子串闪络的危险。 3.2 紫外检测法 非接触式紫外法检测低值绝缘子，实质是检测劣化绝缘子引起绝缘子串电压分布的变化。其主要是通过放电次对等同放电紫外脉冲的改变次数表现的，可利用紫外检测仪器来对绝缘子的劣化情况髡刑检测与判断，从而检测出低值的绝缘子。 若在输电线路当中出现了低值绝缘子，其绝缘子串的电压分布会随着阻值的变化而改变，良好绝缘子承担的电压上升，则其电晕的概率则会增加，因此其整个绝缘子串的放电脉冲也就会出现相应的变化。这一技术主要是通过对绝缘子放电脉冲的变化进行分析来判断其电压分布的变化，从而掌握绝缘子的劣化程度。若线路当中出现了低值的绝缘子，那么久可以及利用紫外线与放电之间的特殊关系来对绝缘子串放电次数的变化进行检测，从而根据放电紫外脉冲数的变化来判断低值绝缘子。 3.3 电晕脉冲法 配电线路常见故障原因及诊断方法 一般线路故障，从性质上分不外乎接地（这里指的是单相接地）、相间短路（包括雷击造成的相间短路、外在导电体或者半导电体造成的相间短路、设备绝缘降低造成的相间短路）、接地相间短路三种形式。但是根据电网保护的功能引起相间短路故障时才会跳闸，接地故障并不跳闸，只能发接地信号，10kV系统可以抗单相接地2个小时，时间长了就会对另外两相的绝缘造成损坏。从时间上分有暂态故障和永久故障两类，暂态的故障是经过放电后构成相间短路的条件被电弧破坏，构不成短路条件，永久故障则是不能被电弧破坏短路条件，需要人为去干预（检修）。针对线路故障，巡线、维护的重点就可以把握的。 一、配电线路常见故障 1、高阻故障 导致高阻故障的原因主要可以分为两种，一种是在运行过程中，配电线路发生断裂等情况，与高阻抗发生接触;第二种情况是正常运作的配电线路发生断裂，碰到了线路周围的物体，这两类情况都会导致配电线路高阻故障的发生。 配电线路主要是安装在室外，受环境因素的影响较大，首先是输电线路自身的问题，输电线路使用时间过长就会出现不同程度的老化现象，导致线路断裂，发生故障;其次是外部环境问题，其次是外力作用因素，受到人为因素的影响，如故意损坏线路、外力撞击等导致线路故障。 当高阻故障发生，电流水平明显低于由于短路而产生的电流水平，这就为配电线路的在线故障识别带来了一定的影响，在传统的电流保护中对这类故障的检出率较低，因此无法及时进行调整，从而引起配电系统中更加严重的故障，发生线路短路，引起火灾等。 2、单相接地故障 单相接地故障是配电线路中发生频率最高，查找难度最大的电力故障。因为不足以引起跳闸，假设用户侧出了问题，跌落式熔断器还不跌落，没有明显的判别标志。但是接地故障在夜间带电比较容易查找，因为其打火在巡视中容易发现，白天比较难。 对这种故障的检查主要依靠对电路系统中的暂态信号进行分析。电路系统的暂态信号储存着关于线路故障的大量信息。暂态过程的另外一大特点就是能够避 第二章电器的测量基础（填空、简答） 1、简述监测系统的结构（现代测试系统的基本组成单元） 信号变送；信号处理；数据采集；信号传输；数据处理；诊断 2、信号传送时，存在哪些干扰，如何抑制？ 系统内部的相互干扰，一般宜采取以下措施来抑制：各个通道间尽可能拉开一定的距离，特别要避免通过高阻相连；保证一点接地；隔离 系统外的电磁干扰，此类干扰主要通过三个途径进入监测系统：电源进入；在信号传送过程中，干扰通过电磁耦合进入系统；通过传感器和信号混叠后一起进入监测系统。这些外部干扰信号按其波形特征可分为周期性干扰信号和脉冲型干扰信号两种。 属于周期性干扰信号的有： (1)连续的周期性干扰信号如广播，电力系统中的载波通信、高频保护信号，谐波，工频干扰等，其波形一般是正弦形。 (2)脉冲型周期性干扰信号如晶闸管整流设备在晶闸管开闭时产生的脉冲干扰信号，旋转电动机电刷和滑环间的电弧等，其特点是该脉冲干扰周期性地出现在工频的某相位上。 属于脉冲型干扰信号的有：高压输电线的电晕放电，相邻电气设备内部放电，以与雷电，开关继电器的断、合，电焊操作等无规律的随机性干扰等均属此类。 常用的抗干扰措施有：平均技术；逻辑判断与开窗；滤波技术；差动平衡系统；电子鉴别系统 3、传感器的分类与其定义 按将外界输入的信号变换为电信号所采用的效应分类：物理传感器；化学传感器；生物传感器 按输出量分类位移、速度、角速度、加速度、力、力矩、压力、流速、液面、温度、湿度、电压、电流、电磁、热、光、气体成分、浓度传感器等按变换过程中是否需要外加辅助能量支持来分类：无源传感器和有源传感器根据传感器技术的发展阶段则可分为：结构型传感器；物性型传感器；智能型传感器 根据工作原理划分：电阻应变式、电感式、电容式、压电式、磁电式 按被测量的性质划分：位移传感器、压力传感器、温度传感器等 5、专家系统的组成：知识库、推理机、数据库、解释程序、知识获取程序 专家系统三种基本成分：知识库；推理机；人机界面 专家诊断系统的基本功能：故障监测、故障分析、决策处理 6、现代测量技术的三大基础：信号采集、传输、处理技术（传感技术）和通信技术和计算机技术。 第三章电器中基本电磁量的测量方法（计算题、填空标题） 1、电流测量的方法：分流器，电流互感器，空心电流传感器（罗柯夫斯基线圈），霍尔效应，光电效应 2、电压测量的方法：基本方法（用电压表直接测量低电压），电压互感器，串联高值电阻测量法，分压器 3、功率因数测量的方法：瓦特表法与功率因数表法（稳态过程，不适于强电流）、相位关系法、直流分量衰减法、电流比值法、脉冲式相位计法 5、电器的磁场和磁路参数测量方法：电磁感应法和霍尔效应法 第四章电器的非电量测量（填空） 配电电缆线路故障定位及在线监测系统 技术规范书 批准： 审核： 拟制： 总则 1．本“规范书”明确了某城区供电公司10kV配电电缆线路故障定位及在线监测系统的技术规范。 2．本“技术规范书”与商务合同具有同等的法律效力。 1.1 系统概述 配电线路传输距离远，支线多、大部分是架空线和电缆线，环境和气候条件恶劣，外破、设备故障和雷电等自然灾害常常造成故障率较高。一旦出现故障停电，首先给人民群众生活带来不便，干扰了企业的正常生产经营；其次给供电公司造成较大损失；再者一条线路距离较长，分支又多，呈网状结构，查找故障，非常困难，浪费了大量的人力，物力。 电缆线路故障定位及在线监测（控）系统主要用于10kV电缆系统，可检测短路和接地故障并指示出来，可以实时监测电缆线路的正常运行情况和故障发生过程。该系统可以帮助电力运行人员实时了解电缆线路上各监测点的电流、电缆头温度、电缆头对地电压（局部放电）的变化情况，在线路出现短路、接地、过温等故障以后给出声光和短信报警，告知调度人员进行远程操作以隔离故障和转移供电，通知电力运行人员迅速赶赴现场进行处理。主站SCADA系统除了显示线路故障电流途径和位置，还能显示线路负荷电流、零序电流、首半波尖峰突变电流、线路对地电压（局部放电）的变化情况并绘制历史曲线图，用户根据需要还可以增加开关位置遥信采集、开关遥控、远程无线抄表和无功补偿柜电容投切等功能。 故障定位及在线监测（控）系统还可以提供瞬时性短路故障、瞬时性和间歇性接地故障的在线监测和预警功能，以及故障后事故分析和总结功能。 1.2 总体要求 1.2.1当电缆线路正常运行时：系统能够及时掌握线路运行情况，并将线 路负荷电流、零序电流、电缆头温度、线路对地电压（局部放电）等线 路运行信息和开口CT取电电压、后备电池电压等设备维护信息处理后发 绝缘子污秽度的在线监测 电力设备外绝缘污闪，是阻碍电力系统安全运行的难题之一。合成绝缘子和玻璃绝缘子的应用，并未从根本上改变防止污闪课题在电力系统中的重要性。涂、擦、爬、仍然是运行设备防污闪的基本措施。及时掌握外绝缘污秽度，是适时采取防止污闪措施的科学基础。 （一）绝缘子表面污秽度参数量的选择与测量 绝缘子的污秽度，指的是绝缘子所处一定的地理区域的污秽程度。国际大电网会议第33学术委员会042工作组，推荐了五种常用的绝缘子污秽的测量方法，即 1）等值盐密法 2）表面电导法 3）污闪梯度法 4）最大泄漏电流法 5）电流脉冲计数法 盐密、电导、梯度和泄漏电流是4个表征污秽度的参量。 （1）等值盐密法 等值盐密法主要是测量外绝缘的单位表面积上等值附盐量。以每平方厘米多少克Nacl来等值于绝缘子表面上的实际污密。此等值Nacl量与实际污层分别溶于相同容积和相同温度的蒸馏水中具有相同的电导率。此盐量称为等值盐密。 等值盐密是国内人工污秽试验中常用的污秽度参量，被作为利用人工污秽试验来确定某处绝缘子行为的基础。 等值盐密的测量，应在实际运行的绝缘子上进行。可以测得绝缘子表面的污物分布。但这种方法只测量了污物有效分量的等值量，而没有考虑湿润、电弧发展过程等影响。同时，测量污秽等值盐量时，使用水量的多少，影响测定值的准确度，有时可以相差几倍。 此方法简单易行，对测量的技术要求不高，在我国电力系统已应用多年。现执行的污区划分标准就是根据等值盐密确定的，但此参量难于实现实时自动化监测。 盐密是一个平均的概念，时效性差。又因污物成分的不同。测量的结果可能会导致很大的差异。 （2）表面电导法 表面电导实际上是流经污秽绝缘子的工频电流与施加电压之比。绝缘子电导是决定绝缘子性能的表面综合状态（污层的污秽量和湿润度等），所以被认为是确定污秽度的合适方法。 此法反映污闪过程中积污和潮湿两个阶段。 为了测量污层表面电导，应在污层饱和受潮的条件下，在绝缘子上加适当高的工频交流电压U ，测其泄漏电流I ，表面电导 G ＝I / U 绝缘子的污层表面电导率 ))(/,/(?===X D dx f f k G fG πσ （1） 这样求得的是整体绝缘子的平均表面表面电导率。 表面电导法测量比较麻烦，测量的分散性也较大，同时还受污秽分布不均匀的影响。又由于绝缘子的结构形式，金属附件部位污层间断等因素对表面电导率测量值的影响（如脚、帽的存在），对测量电压和作用时间都有要求。即需要容量较大、内阻足够小的电源来完成。因此，此方法的应用受到一定的限制。 局部表面电导率的测量方法，可以克服整体平均与积分表面电导率存在的问题。但是由于测量方法不同，测量结果也不同。这两个参数有一定的联系，但并不等价。 （3）绝缘子闪络梯度法 绝缘子闪络梯度是单位泄漏距离污闪电压。即工频污闪电压除以绝缘子泄漏距离的总长度。此法反映污闪全部过程。 污闪电压梯度和污闪电压的本质是一样的。它们是表征绝缘子性能的最直接的污秽参量。测量现场闪络的方法如下。安装各种型式及不同长度的绝缘子串。采用自动重合型式断路器，操作接通或断开恒压电源： 1）采用不同长度的绝缘子串分别和熔丝串联与电源接连。最短绝缘子串闪络后，利用熔丝动作，使闪络串被辨别出来，并防止进一步的闪络，或者使绝缘子串完全隔离开来。 绝缘子带电检测方 法 绝缘子在线检测方法及规定 摘要:评述绝缘子在线检测的各种方法的测量原理、信号处理手段及判别方法的特点,并提出几种信号处理的方法及实际测量装置的设计构想。 1引言 安装在输电线路上的绝缘子,在运行过程中因长期经受机电负荷、日晒雨淋、冷热变化等作用,可能出现绝缘电阻降低、开裂甚至击穿等故障,对供电可靠性带来潜在威胁,因此,绝缘子在线检测意义重大。 线路绝缘子的在线检测,因其安装位置的特殊性及分布区域的广泛性,向来是绝缘在线监测的一个难点。若干年来,国内外一直在寻找有效的解决办法［1］［2］,至今已有以超声波检测法、激光多普勒振动法及红外热象仪法为代表的非电量测量法和以电压分布检测法、绝缘电阻法及脉冲电流法为典型的电量测量法,被尝试用于解决绝缘子在线检测问题。 2非电量测量法 激光多普勒振动法是利用已开裂的绝缘子的振动中心频率与正常时不同的特点,经过外力如敲击铁塔或将超声波发生器所产生的超声波用抛物型反射镜对准被测绝缘子,或用激光源对准被测绝缘子,以激起绝缘子的微小振动,然后将激光多普勒仪发出的激光对准被测绝缘子,根据对反射回来的信号的频谱的分析,从而获得该绝缘子的振动中心频率值,据此判定该绝缘子的好坏。 超声波检测法是基于当超声波从一种介质进入到另一种介质的传播过程中,在两介质的交界面发生反射、折射和模式变换(纵、横波转换)的原理实现的。经过接收超声波发生器(称为换能器)发出的脉冲超声波在进入绝缘子介质和穿出绝缘子介质时的反射波来限定绝缘子的位置区间。当绝缘子出现“开裂”时,则在接收到的反射波的时间轴上将出现该缺陷的反射波,由时间轴上的该缺陷波的大小及位置,即可判断出缺陷在绝缘子中的具体情况。 超声波检测法和激光多普勒振动仪法可检定出开裂绝缘子,对于具有“零值自爆”特性的玻璃绝缘子的在线检测确有高效。日本在这一领域研究较多,也取得了一定的进展［3］-［6］;但超声波检测法存在的耦合和衰减及超声波换能器的性能问题在远距离遥测上当前未有大的突破,尚处于摸索阶段,该类设备当前主要用于企业生产的在线检测及实验室检定。激光多普勒振动仪体积庞大、笨重、使用及维修复杂、造价高等缺点及两种检测法对未开裂的劣值绝缘子检测无效的问题,限制了这两种检测法的适用范围。 利用绝缘子表面的热效应原理进行在线检测的红外热象仪法［7］,对于涂有半导体釉的耐污绝缘子的遥测相当有效。因为此类绝缘子在线带电运行时,正常绝缘子的表面电流较大、温升较高,而劣值绝缘子的表面温度比正常绝缘子低好几度,用红外热象仪易于识别;但对于玻璃绝缘子或普通釉的瓷绝缘子,其正常的表面温度比劣值的表面温度仅相差1℃左右, 在复杂的现场环境下,测量极其困难,而红外热象仪高昂的造价亦令众多用户对其性能价格比难 In the schedule of the activity, the time and the progress of the completion of the project content are described in detail to make the progress consistent with the plan. 10kV配电线路故障原因分析及防范措施正式版 10kV配电线路故障原因分析及防范措 施正式版 下载提示：此解决方案资料适用于工作或活动的进度安排中，详细说明各阶段的时间和项目内容完成 的进度，而完成上述需要实施方案的人员对整体有全方位的认识和评估能力，尽力让实施的时间进度 与方案所计划的时间吻合。文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用。 0 引言 随着我国经济发展不断加快，产业结构不断优化，我市的经济业已步入发展的快车道，综合实力明显增强。近年来供电量每年都保持着10%以上的增长，这对城配网的安全可靠运行要求越来越高。10kV线路和设备发生故障不但给供电企业造成经济损失、影响广大居民的正常生产和生活用电，而且在很大程度上也反映出我们的优质服务水平。根据我公司配电网络的实际运行状况，对近几年间所发生的10kV配电运行事故进行分类统计分析，并结合其 他单位配电运行事故，找出存在的薄弱点，积极探索防范措施，这对于提高配电网管理水平具有重要意义。 1 城配网常见故障类型 1.1 外破造成的故障因l0kV线路面向用户端，线路通道远比输电网复杂，交跨各类线路、道路、建筑物、构筑物、堆积物等较多，极易引发线路故障的，具体以下几个方面:①城区大部分线路架设在公路边，经济发展所带来的交通繁忙，以及少数驾驶员的违章驾驶，引起的车辆撞到电杆，造成倒杆、断杆等事故发生。②城市建设步伐加快，旧城改造进程中，有大量的市政施工，在社会固定资产投资增幅明显的背景下，所带来的建设项目快速增 《高电压设备及故障诊断》教学大纲 一、课程基本信息 课程名称：《高电压设备与故障诊断》 课程类别：专业限选 学分/学时：32（2）理论学时：32 实践学时：0 适用对象：电气工程及其自动化 开课单位/教研室：电气工程教研室 二、课程设置目的与教学目标 1、本课程是电气工程及其自动化专业的专业方向选修课程。通过本课程学习使学生掌握各种电介质主要电气特性的基本概念，了解电气设备绝缘结构的基本特性和试验方法，正确理解电力系统绝缘配合的基本概念与方法，了解不断发展的高电压新技术及其应用。 2、教学目标：通过本课程的学习，要求学生掌握各种电介质主要电气特性(特别是击穿过程) 的基本概念，了解电气设备绝缘结构的基本特性和试验方法，重点掌握高电压试验和绝缘预防性试验中常用的高压试验装置及测试仪器的原理与用法，以及高电压试验的特点；掌握电力系统中雷电过电压和主要内部过电压的产生机理、影响因素及防护措施等基本知识，正确理解电力系统绝缘配合的基本概念与方法，了解不断发展的高电压新技术及其应用。 三、教学内容及要求 四、教学基本要求 课程的理论部分以讲授为主，辅以课堂讨论等形式，采用多媒体辅助教学。先修课程为电气工程基础，理论力学，材料力学，物理学。课程考核办法为平时成绩占总成绩的30%，期末考试占总成绩的70%。 五、选用教材及主要参考资料 1、选用教材： [1] 严璋，朱德恒，等. 《高电压绝缘技术》. 北京：中国电力出版社，2007.10 [2] 林福昌.《高电压工程》. 北京：中国电力出版社，2006年 2、参考教材： [1] 张纬钹，等. 《过电压防护与绝缘配合》. 北京：清华大学出版社，2002 [2] 关根志. 《高电压工程基础》. 北京：中国电力出版社，2003 [3] 梁曦东，等. 《高电压工程》. 北京：清华大学出版社，2003 执笔人：刘世林审核人：杜成涛制（修）订时间：2010-03 10kV配电线路故障定位及在线监测（控）系统 技术规范书 批准： 审核： 拟制： 总则 1．本“规范书”明确了某城市供电公司配电线路故障定位及在线监测（控）系统的技术规范。 2．本“技术规范书”与商务合同具有同等的法律效力。 1.1 系统概述 配电线路传输距离远，支线多、大部分是架空线和电缆线，环境和气候条件恶劣，外破、设备故障和雷电等自然灾害常常造成故障率较高。一旦出现故障停电，首先给人民群众生活带来不便，干扰了企业的正常生产经营；其次给供电公司造成较大损失；再者一条线路距离较长，分支又多，呈网状结构，查找故障，非常困难，浪费了大量的人力，物力。 配电线路故障定位及在线监测（控）系统主要用于中高压输配电线路上，可检测短路和接地故障并指示出来，可以实时监测线路的正常运行情况和故障发生过程。该系统可以帮助电力运行人员实时了解线路上各监测点的电流、电压、温度的变化情况，在线路出现短路、接地等故障以后给出声光和短信报警，告知调度人员进行远程操作以隔离故障和转移供电，通知电力运行人员迅速赶赴现场进行处理。主站SCADA系统除了显示线路故障电流途径和位置，还能显示线路负荷电流、零序电流、线路对地电场、接地尖峰电流的变化情况并绘制历史曲线图，用户根据需要还可以增加开关位置遥信采集、开关遥控、远程无线抄表和无功补偿柜电容投切等功能。 故障定位及在线监测（控）系统还可以提供瞬时性短路故障、瞬时性和间歇性接地故障的在线监测和预警功能，以及故障后事故分析和总结功能。 1.2 总体要求 1.2.1当线路正常运行时：系统能够及时掌握线路运行情况，并将线路负 荷电流、首半波尖峰突变电流、线路对地电场等线路运行信息和太阳能 充电电压、电池电压等设备维护信息处理后发送至主站，在主站能够方 便地查询有关实时信息和历史数据。为及时掌握线路故障前的运行状态，第九章 套管和绝缘子的状态分析与诊断
电力线路故障在线监测系统(四遥故障检测系统)
绝缘子泄露电流在线监测研究现状
输电线路绝缘子带电检测技术探讨 赵清涛
配电线路常见故障原因及诊断方法
电器测试与故障诊断-金立军-复习宝典
电缆线路故障在线监测系统技术规范书..
绝缘子污秽度的在线监测
绝缘子带电检测方法
10kV配电线路故障原因分析及防范措施正式版
高电压设备及故障诊断教学大纲
(技术规范标准)配电线路故障在线监测系统技术规范书
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