国内外绝缘子在线检测的研究现状ppt课件

该法的难点是传感器的选择、信号的提取及 辩识、现场干扰的排除等。
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4、泄漏电流检测法
总结国内一些成型的泄漏电流监测系统，其构成大致可以分为 前端信号采集、数据传输环节、控制处理中心和抗干扰/保护措 施4个部分。采集泄漏电流信号的方法一般有两种：
①使用穿芯式环形电流互感器和直接用导线引流； ②采用屏蔽电缆引流装置，其抗干扰效果好，降低了线路的绝缘
裕度。泄漏电流监测原理的基本步骤下图所示
缺点：泄漏电流法虽能在低压端准确测量泄漏电流的变化，但受 很多因素影响，不能准确反映劣化程度；尽管该方法能反映较 严重的绝缘故障，但在判断出绝缘失效后留给操作人员处理的 时间有限，很难单独广泛应用
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绝缘子主要作用是：电气绝缘作用，包括耐受各种 过电压；悬挂支持作用，承担导线、金具等的机 械荷载，包括覆冰、大风等造成的影响。
实际运行中，由于绝缘子内部陶瓷、水泥、金具具 有不同的膨胀系数和导热能力，在遇到热胀冷缩、 外部强应力或强电场时，绝缘子某些位置将形成 局部强应力和强电场，加速绝缘子的劣化过程。 这种局部的强应力和强电场，主要出现在绝缘子 的头部、受伤部位、污秽带，并伴随有噪声、放 电、发光、电场强度变化、化学变化(如释放亚硝 酸气体)等特征，在电气上，则表现为绝缘阻值下 降、电压分布不均衡、泄漏电流变化、电晕脉冲 电流变化等现象，提取这些特征量，可以作为绝 缘子故障的早期预报依据。
—《电气设备外绝缘》
国内外绝缘子在线检测的研究现状
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内容：
前言 绝缘子劣化的机理 劣化绝缘子检测技术国内外研究现状 绝缘子在线检测的展望
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一、前言：
输电线路上的绝缘子在运行过程中因为长期机电负荷、周 围复杂环境等作用，会出现绝缘电阻减低、开裂甚至击穿等故 障，直接影响到电网的安全。
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2、电场测量法 高压线路上的合成绝缘子可简化为夹在两金属电极间的连续绝缘
材料，绝缘子的伞裙对电场分布无影响。下图为电场分布测量法示意 图。
在这个简化模型中，根据电场理论计算的电场强度和电势沿绝缘 子轴向的变化曲线A 在正常时光滑；当绝缘子存在导通性缺陷(图中黑 点)时，该处电位变为一常数，故其电场强度突降低，电场分布曲线不 再光滑，在相应的位置上有畸变(如曲线B), 中间下陷，两端上升。因 此，测量合成绝缘子串的轴向电场分布可找出绝缘子的内绝缘导通性 故障。
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陶瓷绝缘子的劣化机理
陶瓷绝缘子是白瓷、金具和水泥等多种材料组合 而成的，其劣化受多方面因素的影响。
主要是4个方面因素的影响：绝缘子构造、机械力、 电场作用、环境因素。
尤其是国产绝缘子，在制造工程中，由于工艺和配 方的问题，或者原料混合不均、烧制火力不均等 原因，容易在陶瓷内部形成微裂纹、吸湿性气孔， 并造成内部应力不均衡，存在局部应力集中现象。
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3、脉冲电流法
所谓脉冲电流法就是通过测量绝缘子电晕脉冲电流的方法来判断 绝缘子的绝缘状况，其原理是：存在劣质绝缘子的绝缘子串中， 由于劣化绝缘子的绝缘电阻很低，它在绝缘子串中承担的电压 也较小，于是其它正常绝缘子在绝缘子串上的承受电压必然明 显大于正常情况时的承受电压，而因回路阻抗变小，绝缘子电 晕现象的加剧，电晕脉冲电流必将变大。
二、绝缘子劣化的机理
现电网中使用的绝缘子可分为：陶瓷绝缘子、玻璃绝缘纸、复合绝 缘子。各种绝缘子特点如下： 1、 陶瓷绝缘子制造工艺成熟，运行可靠性较高，但较容易发生雷害等 不明原因的闪络。目前陶瓷绝缘子在电网中占据较大比例。 2、 玻璃绝缘子的玻璃件是经高温熔融成型、钢化的构件，质地均匀， 结构致密，具有无机材料特有的耐高温和耐老化的特性，能适应输 电线路运行，耐受大电流闪络特性优于瓷和合成绝缘子，有自爆不 需测零的优点，但某些情况下容易出现集体自破(例如严重污秽和 潮湿情况下)，危及线路安全。 3、 复合绝缘子在电网中得到较多应用，具有重量轻、机械强度高、表 面憎水性能强、耐污闪性能好的优点，但是其表面面憎水层老化后 容易直接击穿，在高湿度地区不利于运行，所以使用范围受到一定 的限制
目前，我国电网存在输变电设备老旧，设备没有改造完，抗 御多重事故能力差等问题，输变电设备事故原因不明仍存在， 其中一个重要问题是绝缘子闪络，支持绝缘子不明原因断裂等， 而目前的劣化绝缘子检测技术尚不能完全满足实际需要。
为保障电网线路的安全运行，急需对输电线路劣化绝缘子检 测技术进行深入研究和改进。
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缺点：泄漏电流的测取过程中存在着大量的干扰。泄漏电流的
大小受周围环境(温度、湿度、气压、风速等) , 是否采取屏蔽措 施以及绝缘子的种类等因素的影响很大。
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电测量方法
电测量方法分为：绝缘电阻法 电场测量法 脉冲电流法 泄漏电流检测法
1、绝缘电阻法
绝缘电阻法绝缘子在线检测过程中，绝缘电阻的测量是通过泄漏电流 的测量得以实现的。其等效电路可用RC串联电路表示，如下图所示。
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三、劣化绝缘子检技术国内外研 究现状
国内高压绝缘子在线检测的主要方法一般分为两类: 非接触式检测法 接触式检测法
1、非接触式检测法 ：
主要包括超声波检测法、激光多普勒振动法、红外测温法、电 晕摄像机法、声波检测及无线电波检测法等。
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非接触式绝缘子在线检测方法比较
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2、接触式检测法
接触式检测法按工作原理主要有电压分布法、泄漏电流检测法及 脉冲电流检测法等。
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2.2 泄漏电流法及脉冲电流法 当绝缘子表面积累了污秽物或绝缘子串中存在不良绝缘子时, 泄 漏电流将增大。且不良绝缘子阻值降低使正常绝缘子上分得的 电压变大, 电晕脉冲电流增大。当绝缘子表面污秽物积累到一定 程度或不良绝缘子劣化到一定程度时, 在一定的外界环境下就可 能造成绝缘子的闪络, 因而可通过测量泄漏电流的大小变化来对 绝缘子进行检测。
2.1 电压分布法 一般正常绝缘子串的电压分布为不完全马鞍型，若有不良绝缘子
时, 绝缘子串上的电压将重新分布, 如把实际测得电压分布与正 常时绝缘子串上的电压分布作比较, 有利于判断不良绝缘子是否 存在。
缺点：这种传统的绝缘子检测方法目前在各供电单位采用较多，
但具有劳动强度大、安全性差、效率低且受电磁干扰等缺点， 易造成误检或漏检。