2019最新第8章绝缘子泄漏电流的在线监测物理
超高压线路绝缘子状态的在线监测
超高压线路绝缘子状态的在线监测输电线路绝缘子表面很容易受安装地区环境污染物的影响，以致绝缘子表面积累的污染物受潮时产生漏泄电流，从而引起绝缘击穿闪络。
绝缘闪络则可能造成事故，影响线路的可靠性，导致用户和供电部门的经济损失。
绝缘子表面的污染积累有一过程，其严重程度取决于多种因素。
如：地区、风速、雨雾、污染物类型、数量及绝缘子外型构造等。
为确保安全可靠供电，电业部门必须按预定周期对绝缘子串进行清扫，而清扫周期间隔决定于沿线绝缘子上污染物积累的程度。
为了确定预防维护的合理周期，应建立起沿线绝缘状况和绝缘子串表面状态的连续在线监测装置，以便对绝缘状况实施监督，避免由于环境污染造成的绝缘恶化而产生的线路停电事故。
1污染的测试方法1．1当量盐密测量法被测绝缘子暴露在选定地点环境条件下一个月至数个月之后，用一定数量的蒸馏水将绝缘子的积垢仔细地全部洗下，测量收集溶液的导电度。
对测得的数值再应用NaCl液的温度／电阻率曲线和浓度／电阻率曲线换算成当量盐量（mg），然后将当量盐量除以绝缘子表面积（cm2）求出当量盐密。
这一过程需反复进行，反复的时间间隔必须足够短，以便求出两次冲洗间的最大盐密度。
由于冲洗可能破坏试样状态，所以在整个测试期必须有多个试样对象暴露在自然的污染环境中，因此这种方法耗时多、费用高，而且仅能给出平均水平概念值。
1．2绝缘子表面电阻测试法该法是对绝缘子施加低压交流电，定期自动测量带电绝缘子的表面电阻，而同时又不会触动污染物。
此法有两种方案可供选择。
第一种方法是对暴露在潮湿条件下的带电绝缘子定期地或连续地测量其表面电阻。
第二种方案是应用带有超声冷雾发生器的轻便雾室获取人造受潮时间，从而测出污秽绝缘子表面电阻与受潮时间两者间的关系。
后一种方案能可靠地指示出雾或露水浸潮绝缘子时绝缘子绝缘状态。
另外当有大量非溶性污染物时，这种作用很直观，且具有不破坏污染物原状的优点，因此可以获得污染沉积的积累效应。
1．3漏泄电流的在线测量法这种测量需在特殊设备上进行，用适当的电源对绝缘子串施加电压。
线路绝缘子的在线监测
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学 专 用
8.1 概述
污闪事故给我国电力系统造成了严重损失：
1969年～1983年，全国电网污闪跳闸2900次，年均146次； 1986年～1989年，全国电网污闪跳闸1600次，年均400次； 1990年1月至2月，全国电网污闪跳闸1000次； 1986年～1989年4月中，因污闪事故造成的年经济损失达3亿元； 1995年，全国110kV及以上电压等级线路污闪事故9次、跳闸85次，变 电站污闪事故13次、跳闸22次； 2001年2月，辽中电网、河北南部电网、京津唐电网、河南北部电网， 污闪涉及35~500kV线路200余条，变电站140余座； 2005年1月，广东电网15条500kV线路、7条220kV线路发生85次污闪事 故；
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传感器（两只） -U形挂环位置
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传感器U形挂环位置
电 压 与 绝 缘 技 术 系 教 学 专 用
2. 电流传感器的安装
8.2 泄漏电流传感器
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学 高 电 压 与 绝 缘 技 术 系 教 学 专 用
2. 电流传感器的安装
8.2 泄漏电流传感器
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学 高 电 压 与 绝 缘 技 术 系 教 学 专 用
泄漏电流脉冲计数法； 最大泄漏电流法； 污闪梯度法； 局部电导率法。
在湿润条件下，污秽绝缘子表面的泄漏电流是表征污秽程度较 好的特征量；在线实时监测高压输电线路绝缘子表面的泄漏电流， 可以使电力系统管理人员及时把握高压电网运行的绝缘状况，以便 及时采取措施避免高压电网运行中污闪事故的发生。
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。
高压绝缘子泄漏电流在线监测系统研究
高压绝缘子泄漏电流在线监测系统研究摘要：污本文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。
关键词：绝缘子，泄漏电流，监测0引言外绝缘污闪事故是威胁电力系统安全运行的灾难性事故之一。
污闪的发生与污秽的导电性能、污秽在绝缘子表面的附着及受潮程度等有关。
目前运行部门常采取定期清扫、涂防尘材料、加强绝缘以及采用耐污或复合绝缘子等措施来提高线路和变电所的运行可靠性。
尽管上述措施能够明显降低污闪事故的发生概率，但是考虑到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进行及时准确的了解、掌握，绝缘子染污状态在线监测技术应运而生。
泄漏电流是目前作为在线监测绝缘子染污状态的主要参量，它是指运行电压下污秽受潮后测得的流过绝缘子表面污层的电流。
随着计算机和测量技术的飞速发展，基于泄漏电流的绝缘子染污状态在线监测技术也逐渐应用于实际中。
1表征绝缘子污秽程度的方法在长期的绝缘子积污特性和污秽试验研究中，为了定量地评价污秽水平，国际大电网会议（CIGRE）提出了多种表征污秽度的方法：绝缘子表面等值附盐密度（简称盐密，ESDD）、污层电导率、表面电导率、泄漏电流、污闪电压与污闪梯度等方法。
这里，等值盐密法以其测量方法简单等优点被广大电力运行部门及实验研究人员接受，但是它在某些情况下反映的污秽度与真实值有很大差异，从而无法真实反映污层的受潮状况。
而污层电导率，定义为绝缘子单位表面污层的电导值，实际上是由加在污层上的电流与电压之比求出的电导与绝缘子的形状系数相乘求得。
为测量污层表面电导，应在污层饱和受潮条件下，在绝缘子上加适当高的工频电压，测其泄漏电流，从而求得电导，但上述测量分散性较大，受污秽分布不均匀影响也较大。
另外，测量时要用容量较大的电源，测量比较麻烦。
表面电导率：表面电导率的测量方法与等值盐密的测量方法相同，但电导率受温度变化影响较大。
污闪电压及污闪梯度，是表征绝缘子性能的最直接最理想的污秽参数，现场污秽试验还能真实地测得绝缘子污闪性能，但由于自然污秽和积污水平达到临界状态与引起污闪的气象条件的产生不一定同时存在，往往是污秽已经达到临界水平但没有充分的潮湿条件而测量不到临界污闪电压，因而进行闪络电压的测量还应结合其他污秽度参数的测量。
浅析输电线路绝缘子泄漏电流在线监测系统应用
浅析输电线路绝缘子泄漏电流在线监测系统应用本文对不同环境的泄漏电流进行了在线监测及分析，以不同环境条件下的绝缘子在线监测泄漏电流数据为依据，分析运行绝缘子的污秽水平，通过系统模块将现场采集的数据发送到数据监测中心，预测绝缘子污闪信息。
通过进行数理统计和原理分析，为电力部门实现自动、连续的在线监测，实时掌握输电设备外绝缘水平提供一种行之有效的技术手段。
标签：输电线路;绝缘子;泄漏;电流;在线监测输电线路包含着电缆线路与架空式输电线路两种。
在架空式输电线路当中，绝缘子占据重要位置，是输电线路当中最为重要的电气类绝缘件，对于架空式输电线路实际的运行效率可产生重要影响。
但是，在输电线路实际运行期间，其内部绝缘子通常会出现电流泄露问题，以至于影响到输电线路正常地运行。
为确保输电线路可维持着正常地运行状态，需广大专业性地电力技术员提高对该问题的重视程度，并科学地运用在线监测该系统，对输电线路实际运行期间绝缘子电流泄漏，予以有效性地监测，以能够切实地降低该故障问题发生几率，尽可能地保障输电线路持续稳定地运行。
1.输电线路绝缘子泄漏电流在线监测系统构成输电在线监测系统前端，主要由数据采集单元（各类传感器）和数据处理单元（监测主机）两部分组成，主要进行数据采集、处理和转发。
处理后的监测信息最后通过2G/3G无线通信网络传输到监测中心，监测中心具有接收和处理数据的功能，监测中心的在线监测管理平台在收到监测信息后，进行数据分析整理，判断出线路设备及通道情况。
数据采集单元安装在导地线或绝缘子串等设备上，可对输电线路设备和输电线路通道环境进行监测。
监测主机安装在杆塔上，数据采集单元进行数据测量、采集，将监测结果通过无线通信网络进行传输，监测主机采用低功耗的微处理器进行数据处理和转发。
监测主机一般由太阳能板进行供电，一些区域根据需要可加装风力发电机，进行全天候作业，实时采集输电线路导地线、绝缘子、杆塔等运行过程中的信息。
监测管理平台，是实现信息接收和处理的计算机或服务器，运行人员通过操作管理平台的软件系统，对现场传送过来的数据信息进行分析、诊断，判断出输电线路当前的运行状况，及时给出线路状态信息，发现运行障碍时及早采取适当的处理措施，避免出现线路运行事故。
绝缘子在线监测
第1章绪论1.1概述1.1.1引言输电线路的绝缘子要求在大气过电压、内部过电压和长期运行电压下均能可靠运行。
但沉积在绝缘子表面的固体、液体和气体微粒与雾、露、毛毛雨、融冰、融雪等恶劣气象条件的同时作用，将使绝缘子的电气强度大大降低，从而使输电线路和变电站的绝缘子不仅可能在过电压作用下发生闪络。
更频繁的是在长期运行电压下发生污秽闪络，造成停电事故。
为了提高绝缘子运行的可靠性，通常采用定期人工清扫。
人工清扫基本为全计划方式，需要停电作业不仅消耗大量的人力、物力。
而且由于缺乏绝缘子污秽程度的实时信息。
计划式清扫不能做到杜绝事故的发生。
许多污闪事故均在两次清扫之间发生。
加强输电线路运行的现代化管理，进行线路防污闪在线监测，实现状态检修的要求已成为急待解决的课题。
绝缘子污闪的最直接原因是表面泄漏电流急剧增大。
泄漏电流是指在运行电压作用下污秽受潮时测得的流过绝缘子表面污层的电流，可通过测量泄漏电流的大小和变化来对绝缘子污秽进行判断。
本文借助GSM网络，成功研制了新型输电线路绝缘子泄漏电流在线监测系统。
对输电线路运行绝缘子串的泄漏电流、闪络脉冲、环境温湿度、风速、风向以及雨量等进行定时(20分钟、40分钟等，用户可设定)监测，可随时提供线路绝缘子表面污湿状况和预报警服务。
1.1.2污闪的危害污闪是区域性的问题，其显著特点是同时多点跳闸的几率高。
绝缘愈低，跳闸机率愈大，且重合成功率愈小。
华北电网1975-1985年统计表明，输电线路污闪跳闸重合成功率为27%。
1996-1997年，京、津、唐电网变电设备的几次污闪、重合也大都失败。
重合不良则意味着存在永久性故障，而多点故障则意味着多处供电失去电源，甚至于会造成大面积的污闪事故。
污闪的上述特点，是由其本身的特殊性造成的。
一个大、中型变电站，对地的绝缘设备大约有几百支甚至上千支；而变电站的进线、出线也有几条至十几条，在周围几十或上百平方公里的地区；大气的污染几乎是相近的，雾、雪、毛毛雨等潮湿的气象条件也几乎是相同的。
线路绝缘子的在线监测
种类
单点覆盖距离 网络扩展性 复杂性 传输速率 频段 联网所需时间 终端设备费用 有无网络使用费 普及程度
重
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868MHz~2.4GHz 仅30毫秒 低 无 低
大 学
Zigbee
50~300m 自动扩展 简单 250kbps
高 电 压
蓝牙
10m 无
移动通信
可达几公里 依赖现有网络覆盖 复杂 38.4kbps 0.8~1 GHz 数秒 较高 有 高
8.2 泄漏电流传感器
3. 工作电源的获取
(1) 太阳能供电系统；
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电 压 与 绝 缘 技 术 系 教 学 专 用
8.2 泄漏电流传感器
3. 工作电源的获取
(2) 利用电流互感器（CT）从线路上取电能；
采用电流线圈（CT型电流传感器）从高压输电线获得能 量，并将其转换为所需的交、直流电压。
重
实验室测量系统接线示意图
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大
学 高 电 压 与 绝 缘 技 术 系
对象：7片串XP-70瓷 绝缘子 实验室：人工雾室 污秽：污秽度为 0.1mg/cm2
教 学 专 用
8.3 在线监测系统的设计
实验室研究：
20kV时的泄漏电流波形
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大
学 高 电 压
实验室实测波形
与 绝 缘 技 术
30kV时的泄漏电流波形
对绝缘子基本要求 电气性能：闪络电压（干闪络电压、湿闪络电压、污 秽闪络电压）； 机械性能：拉伸负荷、弯曲负荷、扭转负荷。 其他性能：冷热性能、抗老化性能等。
重
庆
大
学
高
电
压
与
绝
基于ARM的绝缘子泄漏电流在线监测系统设计
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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ＡＲＭ ｒ ｘ 制 器及 Ｚｉｋ ｅ 线 网络 的 高压 绝 为 该 Ｃｏ ｔ 控 ｅ ｇ， 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
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
佚名
【期刊名称】《内蒙古石油化工》
【年(卷),期】2012(000)003
【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。
【总页数】3页(P121-123)
【正文语种】中文
【中图分类】TM8
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3.基于泄漏电流的绝缘子染污状态在线监测技术的发展
4.高压绝缘子沿面放电过程泄漏电流的信号特征
5.高压绝缘子泄漏电流检测装置的设计
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