第8章绝缘子泄漏电流的在线监测

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电力设备在线监测与故障诊断

电力设备在线监测与故障诊断————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：电力设备在线监测与故障诊断第一章：1、预防性维修的局限性。

P2-3a)经济角度分析：定期试验和大修均需停电，引起电量损失；定期大修和更换部件的投资，造成巨大的人、财、物的浪费。

b)技术角度分析：试验条件不同于运行条件，多数项目是在低电压下进行检查，很可能发现不了绝缘缺陷和潜在的故障；绝缘的劣化、缺陷的发展有一定的潜伏和发展时间，而预试是定期进行的，常常不能及时准确地发现故障，从而出现漏报、误报或早报。

2、状态维修的具体内容及必要性。

P3具体内容：对运行中电气设备的绝缘状况进行连续的在线监测，随时获得能反映绝缘状态变化的信息。

必要性：预防性维修存在一定的局限性（内容同1），同时状态维修还具有以下优点：可更有效地使用设备，提高利用率；降低备件的库存量以及更换部件与维修所需的时间；有目标地进行维修，可提高维修水平，使设备运行更安全、可靠；可系统地对设备制造部门反馈的质量信息，用以提高产品的可靠性。

3、在线监测系统的技术要求。

P71）系统的投入和使用不应改变和影响电气设备的正常运行；2）系统应能自动地连续进行监测、数据处理和存储；3）系统应具有自检和报警功能；4）系统应具有较好的抗干扰能力和合理的检测灵敏度；5）监测结果应具有较好的可靠性和重复性以及合理的准确度；6）系统应具有在线标定其监测灵敏度的功能；7）系统应具有故障诊断功能。

第二章：1、监测系统可由哪些基本部分组成,在线监测系统组成框图及整个监测系统可归纳为哪些子系统？P9-10信号的变送、信号的处理、数据采集、信号的传输、数据处理、诊断。

可归纳为三个子系统：信号变送系统、数据采集系统、处理和诊断系统。

2、监测系统的分类。

P10（分别按使用场所分，按监测功能分，按诊断方式分）根据使用场所分为便携式和固定式，根据监测功能可分为单参数和多参数，按诊断方式可分为人工诊断和自动诊断。

泄漏电流的测量方法

泄漏电流的测量方法泄漏电流是指电气设备或电路中不应存在的电流通过绝缘材料或其他非导电材料流向地面或其他导电部分的现象。

它可能会导致电气设备的故障、电击事故甚至火灾等安全问题。

因此，对泄漏电流进行准确测量和监测非常重要。

本文将介绍几种常见的泄漏电流测量方法。

一、直流电桥法直流电桥法是一种常用的泄漏电流测量方法。

它基于电桥平衡原理，通过调节电桥上的电阻，使得电桥输出电压为零，从而测量出泄漏电流的大小。

这种方法适用于对小电流进行测量，具有测量精度高、稳定性好的特点。

二、交流电桥法交流电桥法是另一种常见的泄漏电流测量方法。

与直流电桥法不同的是，交流电桥法使用交流信号进行测量。

通过调节电桥上的电阻和电容，使得电桥输出电压为零，从而测量出泄漏电流的大小。

这种方法适用于对较大电流进行测量，具有测量范围广的特点。

三、电流夹具法电流夹具法是一种非接触式的泄漏电流测量方法。

它通过夹具将被测电路或设备的导线穿过，利用夹具感应出电流信号，并将其转化为电压信号进行测量。

这种方法具有操作简便、测量速度快的优点，适用于对复杂电路或设备进行泄漏电流测量。

四、电流互感器法电流互感器法是一种常见的泄漏电流测量方法。

它利用电流互感器感应出被测电路中的泄漏电流信号，并将其转化为电压信号进行测量。

这种方法适用于对大电流进行测量，具有测量范围广、精度高的特点。

五、数字电流表法数字电流表法是一种简单直接的泄漏电流测量方法。

它利用数字电流表直接测量被测电路中的泄漏电流大小。

这种方法适用于对小电流进行快速测量，具有操作方便、测量速度快的特点。

六、综合测量法综合测量法是一种结合多种测量方法的泄漏电流测量方法。

它通过使用多种测量仪器和方法，对被测电路或设备的泄漏电流进行全面、准确的测量。

这种方法适用于对复杂电路或设备进行精确测量，具有测量精度高、可靠性强的特点。

泄漏电流的测量方法有直流电桥法、交流电桥法、电流夹具法、电流互感器法、数字电流表法和综合测量法等多种。

高压绝缘子泄漏电流在线监测技术

高压绝缘子泄漏电流在线监测技术X藏鹏程(乌兰察布电业局大用户管理处,内蒙古集宁　012000) 摘　要:污闪事故是威胁电力系统安全运行的灾难性事故之一,通过对绝缘子污秽闪络的分析,比较了泄漏电流法和其他方法的区别,并对高压输电线路上的绝缘子引出了数学模型和测量方法,同时也对泄漏电流在线监测系统做了简要的介绍。

关键词:污秽绝缘子;泄漏电流;在线监测中图分类号:T M855 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)03—0121—03 众所周知,外绝缘污闪是威胁电力系统安全运行的严重事故之一。

污闪的发生必须具备污秽积聚、污层受潮和施加电压3个条件,缺一不可。

目前运行部门所采取的定期清扫、涂刷RTV 涂料以及更换合成绝缘子等防污闪措施就是出自这一思路。

尽管频繁的清扫、检修能够明显降低污闪事故的发生概率,但这并不能确保万无一失。

为了提高防污闪措施的有效性和可靠性,必须对外绝缘设备的染污状态有及时准确的了解、掌握。

由此,绝缘子染污状态在线监测技术应运而生。

泄漏电流几乎是目前唯一可以作为在线监测绝缘子染污状态的参量。

这里所谓的泄漏电流是指:在运行电压下污秽受潮时测得的流过绝缘表面污层的电流。

作为绝缘表面放电发生的直接诱因,泄漏电流伴随了表面污层积聚、受潮的全过程,它的变化特性能够动态反映污层的积聚程度和润湿程度,即表征了绝缘子实质接近污闪的程度。

因此,从污闪机理上讲,泄漏电流是理想的监测参量。

另一方面,泄漏电流的测量不需要复杂的设备,容易实现在线连续测量,这更使得它成为绝缘子染污状态在线监测领域所关注的焦点。

20世纪50年代开始,污闪事故的危害性逐渐显现,与此同时研究人员开始了泄漏电流的相关研究。

但由于测试技术的限制以及对污闪机理了解不够深入,研究进展相当缓慢。

直到20世纪70年代,测量手段的发展使这种情况得以改观。

20世纪80年代至今,随着计算机和电测技术的飞速发展,基于泄漏电流的绝缘子染污状态在线监测技术不但在泄漏电流特性研究上有了很大进步,人们也尝试将泄漏电流用于实际监测中。

高压电气设备绝缘在线监测

高压电气设备绝缘在线监测摘要：本文介绍了高压电气设备绝缘在线监测的概念、绝缘在线监测系统，并具体介绍了氧化锌避雷器、GIS、变压器在线监测技术以及绝缘在线监测存在的一些问题。

关键词：电气设备、绝缘、在线监测前言高压电气设备在电网中具有举足轻重的地位,如果其绝缘部分缺陷或劣化,将会发生影响设备和电网安全运行的绝缘故障或事故。

因此,在设备投运后,传统的做法是定期停电进行预防性试验和检修,以便及时检测出设备内部的绝缘缺陷,以防止发生绝缘事故。

但是,随着电网容量的增大,高压电气设备的急剧增加,传统的预防性试验和事后维修已不能满足电网高可靠性的要求。

同时,由于高压电气设备的绝缘劣化是一个累积和发展的过程,在很多情况下预防性试验已无法发现潜在的缺陷。

因此,实现高压电气设备绝缘在线、实时、动态监测,则有可能实现由局部推测整体,由现象判断本质,以及由当前预测未来,不必将设备逐一拆开,分别检验,从而满足现代化设备使用维修和生产的需要。

一、绝缘的在线监测的概念和特点绝缘在线监测是指在电气设备处于运行状态中,利用其正常信号和异常信号,包括电压、电流、局部放电量、介质损耗值、泄露电流以及设备电容值等多种信号来监测设备绝缘状况。

基于现代智能技术的处理,监测信号的特征参数能够真实的反映电气设备绝缘的运行工况,从而来实现对电力设备运行状态的带电测试或不间断实时监测和诊断。

特点：真实性强、灵敏度高、反映及时等特点二、传统的预防性试验存在的缺点及绝缘在线监测的优点1、传统的预防性试验存在的缺点（1）、试验时需要停电，造成少送电和少发电。

特殊情况下，由于设备不能停电造成漏试而形成安全隐患。

（2）、测试程序复杂、工作量大、时间集中。

而且易受人为因素影响。

（3）、试验周期长，不能及时发现、诊断出一些发展较快的缺陷。

（4）、试验电压低，可能远远低于设备实际的工作电压，而且由于试验期间断电，不能真实地反映设备在运行状态下的电场、磁场、温度和环境等影响，因而诊断的结果未必符合实际运行状态。

绝缘子泄漏电流在线监测系统技术规范(征求意见稿)

华东电网有限公司企业标准Q/GDW-08-J×××-2010绝缘子泄漏电流在线监测系统技术规范（征求意见稿）2010-XX-XX发布 2010-XX-XX实施华东电网有限公司标准化工作委员会发布目录1 总的要求 (3)1.1概述 (3)1.2适用范围 (3)2规范性引用文件 (3)3户外使用条件 (4)4技术参数和性能要求 (5)4.1总体技术要求 (5)4.2现场硬件要求 (5)4.3通讯系统 (6)4.4能量供应系统 (6)4.5环境参数采集系统 (6)4.6现场设备其他技术要求 (6)4.7软件要求 (7)4.7.1基本要求 (7)4.7.2应用要求 (7)4.8技术参数表 (8)4.9结构 (11)4.10监测系统通信方式要求 (11)5试验 (11)5.1试验分类 (11)5.2试验条件 (12)5.3试验项目 (12)1 总的要求1.1概述本技术规范规定了绝缘子泄漏电流在线监测系统的技术规范，包括技术参数、性能、结构和试验等技术要求。

1.2适用范围本规范适用于华东电网有限公司输变电设备状态检修系统绝缘子泄漏电流的在线监测。

2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款，其最新版本适用于本规范。

GB/T 4585-2004 交流高压绝缘子人工污秽试验方法GB/T 7252-2001 变压器油中溶解气体分析和判断导则GB 7354-2003 局部放电测量GB/T 7261-2000 继电器及继电保护装置基本试验方法GB 16836-2003 量度继电器和保护装置安全设计的一般要求GB/T 14537-93 量度继电器和保护装置的冲击和碰撞试验GB/T 11287-2000 电气继电器第21部分：量度继电器和保护装置的振动、冲击、碰撞和地震试验第1章: 振动试验(正弦) GB/T 14598.9-1998 电气继电器第22部分:量度继电器和保护装置的电气干扰试验第三篇: 辐射电磁场干扰试验GB/T 14598.13-1995 电气继电器第22部分:量度继电器和保护装置的电气干扰试验第一部分:1MHz脉冲干扰试验GB/T 17626.2-1998 电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验GB/T 17626.3-1999 电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验GB/T 17626.4-1998 电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验 GB/T 17626.5-1999 电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验GB/T 17626.6-1998 电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度试验GB/T 17626.8-1999 电磁兼容试验和测量技术工频电磁场抗扰度试验GB/T 17626.9-1999 电磁兼容试验和测量技术脉冲电磁场抗扰度试验GB/T 17626.10-1998 电磁兼容试验和测量技术阻尼振荡磁场抗扰度试验GB/T 17626.11-2008 电磁兼容试验和测量技术电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验GB/T 2423.1-2001 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A：低温试验方法GB/T 2423.2-2001 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B：高温试验方法GB/T 2423.3-2001 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Cb：恒定湿热试验方法GB/T 2423.5-1995 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Ea 和导则：冲击GB/T 2423.9-2001 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Cb：设备用恒定湿热GB/T 2423.10-1995 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Fc 和导则：振动（正弦）GB/T 2423.22-2002 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验N：温度变化GB 4943-1995 信息技术设备（包括电气事务设备）的安全GB 5080.7-1986 设备可靠性试验恒定失效率假设下的失效率与平均无故障时间的验证试验方案GB 6587.8-86 电子测量仪器电源频率与电压试验 GB 2887-2000电子计算机场地通用规范GB/T 9361-1988 计算机场地安全要求 GB 4208-1993 外壳防护等级（IP 代码） GB 191-2008 包装储运图示标志 DL/T 596-1996 电力设备预防性试验规程 DL 417-2006 电力设备局部放电现场测量导则 DL/T 621-1997 交流电气装置的接地 IEC60870-5-101~104 远动设备及系统传输规约 Q/GDW240-2008 输变电设备在线监测系统技术导则 3 使用条件序号名称单位要求值最高气温+65（户外）50（户内）最低气温℃ -40（户外）-15（户内）1周围空气温度最大日温差 ℃ 252最高月平均相对湿度95%(25℃) (产品内部既不应凝露、也不应积水)3 海拔m 20004 太阳辐射强度W∕m21000（风速0.5m/s）5 大气压力 kPa80～1106 最大风速 m/s 35 (离地面10m高、10min平均风速)（户外）太阳能电池板年107 工作电源寿命蓄电池年58 地电位升高V ≥20004 技术参数和性能要求4.1总体技术要求绝缘子泄漏电流在线监测系统应安装简便，运行稳定，数据可靠，能够真实反映绝缘子表面泄漏电流和脉冲状况。

盘式绝缘子泄漏电流在线监测装置简介(增补)

线路盘式绝缘子泄漏电流在线监测装置介绍一．概述输电线路的污闪给电网带来的直接电能损失以及国民经济带来的损失是非常惊人的。

随着工农业的发展环境的污染增加，电网电压等级的升高，情况日趋严重。

据不完全统计，我国在1971~1981年的10年之间输电线路的污闪事故，平均每年有112次，而1981~1990年之间，平均每年有190次。

1989年1月6日~7日华东网5条500千伏线路先后污闪跳闸，占全国500千伏线路条数的83.3%。

1990年春华北地区13天大雾，污闪事故使华北电网解列成几个孤立小电网。

1996年12月27日~1997年1月1日期间，华东、华北、华中、山东因大雾造成15条500千伏50条220千伏线路200多次的污闪跳闸。

17条线路导线落地。

虽然污闪次数比雷击少，但污闪造成的损失要比雷击大得多，光直接电力损失动辄数百万度，如1976年2月上海闸北电厂一次光直接电力损失就达1013万度。

而随着环境污染的加重，在一些工业区附近，污闪跳闸率已经超过了雷击率。

1990年电力部门曾投入大量人力物力解决污闪问题，也收到相当大的效果，但1996末及2000年全国再度发生大面积污闪。

可见保证电网安全运行的抗污闪工作的长期性和艰难性。

污闪形成的原因是多方面的，但绝缘子在运行中被污染是一个不可忽视的因素。

因此对运行中的绝缘子污秽进行在线监测是一个重要措施。

线路盘式绝缘子泄漏电流在线监测装置，由于其简易以及可以遥测，深受大家关注。

电子检测设备工作都需要能源。

在便携式设备中采用电池作为能源，当电池能量用完后，需要更换电池，所以固定式电子设备大多采用市电作为能源。

在户外不易获得低压工频电源的地方往往采用太阳能电池、风力电能等作为电子检测设备的能源。

不论何种供电方式，都要求有专门的提供电能的设备。

当前的“绝缘子泄漏电流检测装置”均安装在铁塔上。

采用太阳能电池作为能源来源，再将能量儲存在蓄电池中，绝缘子的泄漏电流通过铠装电缆与安装在铁塔上的装置连通；温度和湿度参数的测量传感器也在铁塔上。

绝缘子污秽度的在线监测

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o= fG (G = k / f, f = j dx /兀D(X)) (1) 这样求得的是整体绝缘子的平均表面表面电导率。

高压绝缘子在线监测系统应用

检测很不方便１。
综合上述方法：在以往的离线监测方法对绝缘
子的性能作一定的评测，但是工作量非常大，测量精度不够高。不能实时获得绝缘子的实际应用状况。
还不能达到对绝缘子的安全监测，科学安排生产，
图２电气量的测量图
减少线路维护费用。
低于８％、且绝缘子表面无凝露的条件下测量。否０则，潮湿的绝缘子串其电压分布要改变，特别是绝缘子表面具有污秽且又潮湿的情况下，绝缘子串上的电压分布将不按电容分布，而按电阻分布。污染
线路的重合闸动作失败，其所占比例高达２％。对２电力系统的稳定性带来了不良的影响。以下对高压绝缘子的传统监测方法和在线监测方法进行分析。
机调制解调器，该系统的分析软件能进行自动、手动的远程数据下载，同时也可进行远程参数设定，
包电缆，到系统的主保护单元，再经过保护和传感
单元进行ＡＤ转换，再到微处理器进行分析，运／算，见图１。
２２１系统数据分析．．
测数据不准。
对超高压线路的运行绝缘子暂无可靠的监测数
据来指导安排清扫周期。绝缘子在使用过程中，不断地受到强电场，高温日照，机械应力，湿度，污
秽物影响，当在线运行中的绝缘子表面附盐密度达
到—定的程度，就会降低绝缘子的绝缘性能，增加绝缘子的表面放电系数，导致绝缘面行成固态行电
第３８卷２１６月００年
云
南
电
力

绝缘电阻及泄漏电流的在线监测

绝缘电阻及泄漏电流的在线监测一、绝缘电阻的在线监测绝缘电阻是反映绝缘性能的最基本的指标之一，通常都用摇表来测量绝缘电阻。

对绝缘电阻进行在线监测时，一般是先检测出电气设备的泄漏电流，再通过欧姆定理算出其绝缘电阻。

二、泄漏电流的在线监测电气设备在运行电压下，总有一定的泄漏电流通过绝缘体到低电位处或流入大地。

只要这种电流不超过一定的数值，电气设备的使用仍然是安全的。

但是当电气设备中的绝缘材料老化、电气设备受潮或存在故障时，这种泄漏电流将会明显增大，绝缘体损耗增大，它可能造成火灾、触电或损坏设备等事故。

电力设备绝缘系统老化、吸潮、过热等导致发生故障的因素，都会反映在绝缘体电容C X和损耗因数tgδ的变化上，因此，在线监测泄漏电流，是诊断绝缘状态的有效手段之一。

而且，高压电气设备绝缘在线监测是在电气设备处于运行状态中，利用其工作电压来监测绝缘的各种特征参数。

因此，能真实的反映电气设备绝缘的运行工况，从而对绝缘状况作出比较准确的判断。

变电站的电力设备户外绝缘泄漏电流受电压、污秽、气候三要素综合影响，污秽严重时就可能发生污秽闪络。

下面通过变电站电力设备户外绝缘泄漏电流在线监测系统的运行情况监测数据并分析泄漏电流的变化规律。

一般泄漏电流信号的采集可在设备的接地线中串入取样电阻或微安表，在接地线上加套电流传感器等。

但通常设备接地线不易拆开，故图4－1中的系统利用泄漏电流沿面形成的原理，在绝缘子串铁塔侧的最后一片绝缘子上方安装一开口式的引流装置卡，将泄漏电流通过双层屏蔽线引入到数据采集单元中。

采用该引流器，无需停电即可安装，不影响线路正常运行。

设计了适用于泄漏电流采集的传感器之后，采用一种基于高速数据采集卡的计算机数据采集系统，本系统的特点是采集和处理都由上位机完成。

为了提高报警的可靠性，提出一种模糊报警模型。

图4-1 泄漏电流在线监测原理图泄漏电流信号被送入信号变换单元，在信号转换单元中首先经过过压(雷击)保护电路，然后将电流信号转换成电压信号。

基于ARM的绝缘子泄漏电流在线监测系统设计

ＪＡＮＧａ－ｅｇ，ａ－ｕｎ２ＺｉｇｔｏＩＸｉｏｆｎＨＵＸｉｏｇａｇ，ＵＯＴｎ —ａ
（ｅｔｌｒｄａｅｃｏｌｆＰｋｎ，ｅａｇｎｖｒｉ，ｅｉｇ０１１ＣｉａＳｈｏｆｕｏａｉＳｉｎｅｎＣｎｒｅａｕｔａＧＳｈｏｅｉｇＢｉｎＵｉｓｙＢｉｎ１０９，ｈｎ；ｃｏｌＡｔｔｎｃｅｃａｄｏｈｅｔｊｏｍｏＥｅｔｃｌＥｇｎｅｉｇＢｉａｇＵｉｒｔ，ｅｉｇ１０９，ｈｎ）ｌｃａｎｉｅｒ，ｅｎｎｖｓｙＢｉｎ０１１Ｃｉｉｒｎｈｅｉｊａ
ｔａｈｈｔｔｅＲＭＳｏｅｋｇｕｒｎ（Ｃ）ａｄｄｓｈｒｅｐｌｅｅｅｔｔｅｃｎａｎｔｎｓｖｒｙａｐｏｉｔｌ．ＴｉｈｗｆｌａａｅｃｒｅｔＬｎｉｃａｇｕｓｓｒｆｃｈｏｔｍｉａｉｅｅｉｐｒｘｍａｅｙｈｓｓｏｓｌｏｔ
的污秽程度．从而可通过监测泄漏电流值及电脉冲数的方法来有效避免污闪事故的发生。现有的监测装置一般只监测泄漏电流值或电脉冲教中的一项参数．其功耗和性能都难以且
达到实用要求．此．文设计了一种基于ＡＲＭｒｘ制器及Ｚｉｋｅ线网络的高压绝为该Ｃｏｔ控ｅｇ，无ｅ
缘子泄漏电流在线监测系统．系统实时采集绝缘子表面泄漏电流、脉冲数及环境温湿度，电

简述检测绝缘子泄漏电流应用的关键技术

简述检测绝缘子泄漏电流应用的关键技术检测绝缘子泄漏电流是保障电力系统安全运行的重要手段之一。

绝缘子泄漏电流会导致设备绝缘性能下降，从而影响电力系统的正常运行。

因此，开展绝缘子泄漏电流检测至关重要。

本文将从关键技术的角度，介绍绝缘子泄漏电流检测的相关内容。

一、绝缘子泄漏电流检测技术原理绝缘子泄漏电流检测技术是基于电场效应原理实现的。

电场效应是指在电场作用下，空气中的电离程度增加，从而形成电离层，使得绝缘子表面产生电流。

绝缘子表面的泄漏电流大小与电场强度、绝缘子表面材料、表面状态等因素有关。

因此，通过对绝缘子表面泄漏电流的检测，可以判断绝缘子的绝缘状况。

二、绝缘子泄漏电流检测技术分类绝缘子泄漏电流检测技术主要可分为直接检测和间接检测两种方法。

1. 直接检测直接检测是指在绝缘子表面安装检测传感器，直接测量绝缘子表面的泄漏电流。

常用的直接检测方法包括电压比法、电流比法、电荷积分法等。

其中，电压比法和电流比法是最为常用的方法。

电压比法是指在绝缘子表面和地面分别安装电压传感器，测量两者之间的电压差，从而计算绝缘子表面的泄漏电流。

电流比法是指在绝缘子表面和地面分别安装电流传感器，测量两者之间的电流差，从而计算绝缘子表面的泄漏电流。

2. 间接检测间接检测是指通过测量绝缘子周围环境参数的变化，间接判断绝缘子表面的泄漏电流。

常用的间接检测方法包括红外热像法、紫外光反射法、臭氧检测法等。

其中，红外热像法是最为常用的方法。

红外热像法是指通过红外热像仪拍摄绝缘子表面的红外图像，根据图像中的温度分布情况，判断绝缘子表面是否存在泄漏电流。

当绝缘子表面存在泄漏电流时，由于电流通过绝缘子表面会产生热量，因此绝缘子表面的温度会比正常情况下高出一些。

通过对红外图像的分析，可以判断绝缘子表面是否存在泄漏电流。

三、绝缘子泄漏电流检测技术发展趋势绝缘子泄漏电流检测技术已经越来越成熟。

随着科技的不断进步，绝缘子泄漏电流检测技术也在不断发展。

高压输电线路绝缘子污秽(泄漏电流)实时监测系统方案

输电线路绝缘子污秽（泄漏电流）在线监测系统方案（TLKS-PMG-XL）一、系统应用背景输电线路绝缘子污秽在线监测系统能够对高压运行环境中绝缘子泄漏电流和监测点微气象状况进行实时监测。

当现场环境湿度变化、绝缘子表面污秽物过多、绝缘子覆冰、零值绝缘子等因素引起绝缘子泄漏电流增大时，系统能够及时向线路运行维护部门发出预/报警信息。

输电线路绝缘子污秽在线监测系统的挂网运行，不仅能够在一定程度上降低绝缘子闪络、跳闸等事故发生的概率；而且能够为总结绝缘子电气性能下降规律、绝缘子闪络与其微气象、微环境变化之间的关系提供理论依据，为线路运行维护部门逐步实现从“定期检修”到“状态检修”的转变提供宝贵的现场运行资料。

二、系统实现原理输电线路绝缘子污秽在线监测系统利用3G/GPRS/EDGE/CDMA1X网络构建远程数据传输通道，实现输电线路在线监测系统监控中心可以实时监测远端现场的数据。

系统接地抗干扰设计，数据采集信号双端差分输入，模拟信号及数字信号全部采用严格的工业过程优化控制技术，可确保数据采集的准确和可靠。

系统采用了多层屏蔽技术建造，机壳及传感器外壳采用防磁金属材料，有效屏蔽电磁干扰。

数据传输线缆采用3层屏蔽室外线缆，各种接头采用金属航空头，屏蔽、防水、防尘、连接可靠。

极强的抗干扰、抗雷击、确保系统运行稳定可靠，适用于各种恶劣的气候环境。

三、系统原理示意图四、输电线路绝缘子污秽在线监测系统技术参数五、输电线路绝缘子污秽在线监测工程案例图（一）安装区域1、按照“Q/GDW 245－2008 架空输电线路在线监测系统通用技术条件”的规定进行。

2、安装位置一般选取在绝缘子顶部。

3、选择的安装位置及装置的外观结构应不影响正常的输电线路检修维护工作。

4、塔上安装点方便监测单元的固定和整体角度调整。

名称技术指标工作电压 DC12V 功率 6W （瞬间最大:30W ）通信方式 3G/GPRS/EDGE/CDMA1X 泄漏电流测量范围100μA ～700mA ，测量精度为100μA ；温度测量范围 -40℃～+120℃，准确度：≤±0.5℃；相对湿度测量范围0～100%RH ，准确度：≤±3%RH ；工作温度范围 -40℃～+85℃；防护等级 IP665、安装时，采用标准角度测量工具对装置安装角度进行预调整。

基于GPRS／GSM无线通信的高压输电线路绝缘子泄漏电流在线检测

ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｈｉｇｈｖｏｌｔａｇｅｐｏｗｅｒｌｉｎｅｓｌｅａｋａｇｅｃｕｒｒｅｎｔａｎｄｉｔｓｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ，ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎａｎｄｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｍｅｔｈｏｄ，ｗｈａｔ ’ Ｓｍｏｒｅ，ｓｔｕｄｉｅｄｔｈｅｍｅｔｈｏｄｔｏｂｒｏａｄｅｎｔｈｅｌｅａｋａｇｅｃｕｒｒｅｎｔｓｅｎｓｏｒ ’ Ｓｂａｎｄ，ｔｈｅｎｐｒｏｐｏｓｅｄ
技术与应用
基于ＧＰＲＳ／ＧＳＭ无线通信的高压输电线路绝缘子泄漏电流在线检测
黄辉虎罗日成
４１００１４）（长沙理工大学电气与信息工程学院，长沙
摘要
高压输电线路绝缘子使电位不同的导体在机械上相互连接，而在电气上则使之绝缘，要求
ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ，ａｎｄｍａｋｅｔｈｅｍｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙｉｎｓｕｌａｔｅ，ｗｅｒｅｑｕｉｒｅｔｈｅｍｏｐｅｒａｔｅｉｎｔｈｅ
ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｏｎ — ｌｉｎｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍｏｆｈｉｇｈｖｏｌｔａｇｅｐｏｗｅｒｌｉｎｅｓ，ａｎｄａｌｓｏｄｅｓｃｒｉｂｅｄｔｈｅｍａｉｎ

输电线路绝缘子泄漏电流在线监测系统应用研究

输电线路绝缘子泄漏电流在线监测系统应用研究为了对电力系统中的污闪事故进行预防，输电线路绝缘子泄漏电流在线监测系统设计显得十分重要。

本文对绝缘子泄漏电流在线监测系统内容进行总结，并从分机完成功能、监测分机硬件设计、泄漏电流信号处理、分机软件设计、专家软件功能五方面，论述了输电线路绝缘子泄漏电流在线监测系统的设计与应用。

标签：输电线路;泄漏电流;监测系统在实际输电线路运行过程中，可以借助于变压器将发电机发出的全部电能进行升压操作，之后借助于断路器等装置将其接入到输电线路之中。

一般来说，輸电线路中最为常见的两种形式为电缆线路和架空式输电线路。

在架空式输电线路运行过程中，绝缘子占据十分重要的位置，对于实际电路运行产生着巨大影响。

1.绝缘子泄漏电流在线监测系统内容1.1工作原理从之前的研究工作开展过程中可以看出，绝缘子表面泄漏电流I和污闪电压U之间存在密切关系，具体表达式如下：该式中，f代表绝缘子的形状系数;I代表绝缘子表面的泄漏电流，单位为mA;U代表污闪电压，单位为kV。

从之前的实践经验中可以看出，整个绝缘子表面泄漏电流最大值和污闪电压之间存在负幂指数关系。

所以说，人们可以借助于绝缘子表面泄漏电流情况，对绝缘子中的污闪电压值进行预测，帮助工作人员对线路实际运行情况进行全面掌握。

除此之外，工作人员还可以借助于实测泄漏电流和线路之中的实际运行电压情况，将绝缘子表面电导情况展示出来，并确定绝缘子表面的等值盐密。

1.2系统构成第一，前端传感系统。

整个前端系统主要包括电流传感器、相关接入模块等等，通过该系统作用，可以帮助工作人员对安装环境的温度和湿度进行了解，并将绝缘子泄漏电流值展示出来。

一般来说，电流传感器主要利用的是差分电阻分段测量原理，能够对0.1mA到5A范围内的泄漏电流尽心测量。

此时，传感器中的采样频率为5kHz，具体测量误差可以控制在3%以内。

第二，主机。

主机的构成主要包括数据处理模块、电源模块以及通信模块等等，主要作用就是将前端传感器测量得到的电流和温度等数据传递到后台检测维护平台上，所使用的传递技术为GPRS技术。

电气设备泄漏电流测试方法及注意事项

电气设备泄漏电流测试方法及注意事项Hessen was revised in January 2021电气设备泄漏电流测试方法及注意事项测量泄漏电流的原理和测量绝缘电阻的原理本质上是完全相同的，而且能检出缺陷的性质也大致相同。

但由于泄漏电流测量中所用的电源一般均由高压或串联谐振装置供给，并用微安表直接读取泄漏电流。

它与绝缘电阻测量相比有特点：(1)试验电压高，并且可随意调节，容易使绝缘本身的弱点暴露出来。

因为绝缘中的某些缺陷或弱点，只有在较高的电场强度下才能暴露出来。

(2)泄漏电流可由微安表随时监视，灵敏度高，测量重复性也较好。

(3)根据泄漏电流测量值可以换算出绝缘电阻值，而用兆欧表测出的绝缘电阻值则不可换算出泄漏电流值。

(4)可以用i=f(u)或i=f(t)的关系曲线并测量吸收比来判断绝缘缺陷。

泄漏电流与加压时间的关系曲线如图1-1所示。

在直流电压作用下，当绝缘受潮或有缺陷时，电流随加压时间下降得比较慢，最终达到的稳态值也较大，即绝缘电阻较小。

1. 测量原理对于良好的绝缘，其泄漏电流与外加电压的关系曲线应为一直线。

但实际上的泄漏电流与外加电压的关系曲线仅在一定的电压范围内才是近似直线，如图1-2中的OA段。

若超过此范围后，离子活动加剧，此时电流的增加要比电压增加快得多，如AB段，到B点后，如果电压继续再增加，则电流将急剧增长，产生更多的损耗，以致绝缘被破坏，发生击穿。

在预防性试验中，测量泄漏电流时所加的电压大都在A点以下。

将直流电压加到绝缘上时，其泄漏电流是不衰减的，在加压到一定时间后，微安表的读数就等于泄漏电流值。

绝缘良好时，泄漏电流和电压的关系几乎呈一直线，且上升较小；绝缘受潮时，泄漏电流则上升较大；当绝缘有贯通性缺陷时，泄漏电流将猛增，和电压的关系就不是直线了。

通过泄漏电流和电压之间变化的关系曲线就可以对绝缘状态进行分析判断。

2. 影响测量结果的主要因素(1)高压连接导线由于接往被测设备的高压导线是暴露在空气中的，当其表面场强高于约20kV/cm时，沿导线表面的空气发生电离，对地有一定的泄漏电流，这一部分电流会流过微安表，因而影响测量结果的准确度。

泄漏电流测量

泄漏电流测量什么是泄漏电流在任何电气安装中，都有一定的电流通过保护地导体流向大地。

该电流通常称为泄漏电流。

泄漏电流最常见的形式是流过导体周围的绝缘层，以及家庭或办公室周围的保护电子设备滤波器。

那么会有什么问题呢？在具有漏电保护器保护的电路中，漏电流会造成不必要、间歇性跳闸。

极端情况下，会造成可触及导体部件的电压增大。

泄漏电流的原因绝缘既有电阻也有电容——通过这两种元件传导电流。

鉴于绝缘表现为高阻，泄漏的电流实际上非常小。

但是，如果绝缘老化或损坏，电阻较低，就可能流通很大的电流。

此外，较长导体的电容较大，会造成更大的泄漏电流。

所以漏电保护器制造商建议将单向馈线的长度限制为最长76.2 m。

同时，用于电压浪涌和其他故障保护的电气设备也会增加泄漏电流，如滤波器。

这些滤波器通常在输入上具有电容，这进一步加大了布线系统的总电容，以及总泄漏电流。

最大程度降低漏电流那么，如果消除或最小化漏电流呢？量化泄漏电流，然后识别故障源。

一种方法是利用漏电流钳表。

这些钳表与用于测量负载电流的钳型表非常相似，但测量5mA以下电流时的性能好得多。

大多数钳表只是不能检测到如此小的电流。

在将钳表的钳口夹住导体后，钳表读取的电流值取决于导体周围的磁场强度。

为了准确测量小电流，需要保证钳口清洁、无缝隙或咬合面损坏。

避免扭绞钳表的钳口，否则会造成测量错误。

钳表检测导体周围的磁场，例如单芯电缆、铠装电缆、水管等，或者单相电路的相线和中性线，抑或是三相电路(比如漏电保护器或剩余电流装置)的全部带电导体。

在测试电路的成组带电导体时，负载电流产生的磁场彼此抵消。

任何不平衡电流都来自于导体泄漏到大地或其他地方的电流。

为了测量这种电流，漏电流钳表应能够检测小于0.1 mA的电流。

例如：在交流240 V电路上进行测量，全部负载均断开，可能造成0.02 mA (20 μA)的漏电流。

该值表示绝缘阻抗为：240 V / (20 x10-6) = 12 MΩ (欧姆定律 R=V/I)如果在断电的电路上执行绝缘测试，结果可能为50 MΩ或更高范围内。

泄漏电流的测量

泄漏电流的测量泄漏电流的测量泄漏电流的概念设备或容器具在外加高电压作用下,经绝缘部分泄漏的电流叫泄漏电流。

泄漏电流是表征绝缘材料绝缘性能的一个重要参数。

泄漏电流是在绝缘介质的两个电极之间施加直流电压后，绝缘介质内部导电离子定向移动形成的电阻性电流。

泄漏电流测量试验的特点1.发现缺陷有效性高：所加的直流电压一般要比兆欧表电压高，并可任意调节；2.易判断缺陷性质：在泄漏试验时，记下不同电压下的泄漏电流值并画成曲线。

根据曲线的形状可判断缺陷的性质；3.发现缺陷的灵敏度高：采用灵敏度很高的微安表测量，其刻度均匀，读数精确；测量功效试验原理与测量绝缘电阻类似，但还有其特点： (1）试验电压较高，能发现一些尚未完全贯穿的集中性缺陷；(2）测试电压可调，可制作泄漏电流与试验电压的关系曲线，更有助于对绝缘状况的全面分析； (3）直流耐压试验可与泄漏电流试验（分级加压）同时进行综上所述，泄漏电流试验比测量绝缘电阻更有效、更灵敏。

实验接线1）微安表在高压侧：优点： - 测量误差较小。

缺点： - 操作不方便、不安全。

2）微安表在低压侧：又可分为试品两极可对地绝缘与试品一极需接地两种情况。

优点：操作较方便较安全。

缺点：测量误差较大。

实验接线图的解析T1为调压器→ 调节电压。

T2为工频试验变压器→ 交流低压变交流高压使得电压满足实验要求，现场实验时可采用电压互感器代替（被试品电导较小，实验电流一般不超过1mA 二极管即高压硅堆→ 整流作用 C 为滤波电容→ 使得整流电压平稳，C 越大，加于被试品上的电压越平稳，数值越接近交流高压幅值。

Cx 为被试品电容→ 当其值较大时，可以不加滤波电容器，但其值较小时，需接入一个0.1UF 左右的电容器，减小电压脉动。

R 为保护电阻或叫限流电阻→ 限制被试品被击穿时的短路电流的大小不超过高压硅堆和实验变压器的允许值。

其值取10Ω/V，通常用玻璃管或有机玻璃管冲入水溶液制成。

微安表→ 做测量泄漏电流用，量程根据被试品的种类和绝缘情况适当选择。

泄露电流的测试

泄露电流的测试泄漏电流试验是测量被试物在不同直流电压作用下的直流泄漏电流值。

泄漏电流试验与测量绝缘电阻的原理基本相同，不同之处在于：①泄漏电流试验中所用的直流电源一般均由高压整流设备供给，电压高并可任意调节，并用微安表来指示泄漏电流值；②对不同电压等级的被试物，施以相应的试验电压，可以更有效地检测出绝缘受潮的情况和局部缺陷（能灵敏地反应瓷质绝缘的裂纹、夹层绝缘的内部受潮及局部松散断裂、绝缘油劣化、绝缘的沿面炭化等）；③在试验过程中要根据微安表的指示，随时了解绝缘状况。

对于绝缘良好的绝缘物，其泄漏电流与外加直流电压应是线性关系，但大量实验证明，泄漏电流与外施直流电压仅能在一定有电压范围内保持近似的线性关系；当直流电压达到一定程度时，泄漏电流开始不线性地上升，绝缘电阻值随之下降；当直流电压超过一定值后，泄漏电流将急剧上升，绝缘电阻值急剧下降，最后导致绝缘破坏，发生击穿。

在实际试验中，所加的直流电压应选择在使其伏安特性近似于直线。

当绝缘全部或局部有缺陷或者受潮时，泄漏电流将急剧增加，其伏安特性也就不再呈直线了。

因此，通过试验可以检出被试物有无绝缘或受潮，特别是在发现绝缘的局部缺陷方面，此项试验更有其特殊意义。

泄漏电流试验时的吸收现象与绝缘电阻试验时一样，具有良好绝缘的大电容量试品的吸收现象十分显著，泄漏电流将随着时间的延长而下降。

如果在一定电压下没有吸收现象，并且泄漏电流反而随着作用时间的加长而上升，甚至微安表的指示摆动或跳动，则表明异常，应查明原因。

1、试验接线及设备仪器通通常用字半波整流获得直流高压。

整流设备主要由升压变压器、整流元件和测量仪表组成，其中整流元件可采用高压硅堆，硅堆置于高压侧。

根据微安表的位置，主要分为：低压接线法和高压接线法。

低压接线法——将微安表接在试验变压器高压绕组的尾部接线端。

由于微安表处于低压侧，读表比较安全方便，但无法消除绝缘表面的泄漏电流和高压引线的电晕电流所产生的测量误差，因此，现场试验多采用高压法进行。