电力设备状态主动评价技术介绍

3、挖掘与发现用于状态评价的敏感参量与算法
3.1 关于绝缘子污秽 污秽泄漏电流测量的敏感参量提取： 1、污秽泄漏电流的发展过程中不同阶段的特征情况，选择性的 避开大量的非线性区域，在泄漏电流线性区域内完成污秽电流的 采集和污秽度的计算； 2、无论绝缘子表面的污秽物有多重，污层中的含水量是污秽发 展过程中最重要的参数，污层中的水量大小直接决定了污秽泄漏 电流的发展状态。
但判断MOA的老化则不然，由于用投影法测量得到的各相阻 性电流基波峰值是不同的，规程的规定无法执行。如果把阻性电 流的变化，转换成阻性电流角的变化，就会使对MOA老化的判断 ，变得更为清晰。
实时监测参量（在线、离线或两者相结合） 有效评价状态（与故障的发生直接相关联，关注发展趋势） 按需进行检修（根据缺陷的发展，在发展成故障之前按照计 划检修）
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基于敏感状态参量或算法的电力设备状态主动评价技术
1、电力设备状态评价方法的现状
电力设备状态评价的典型例子1：变压器油气色谱测量 在线监测：典型的变压器油中溶解气体在线监测系统，一般由油 气分离、气体分离、气体检测、数据处理与故障诊断五大部分组
的频段。
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3、挖掘与发现用于状态评价的敏感参量与算法
不同电压等级的敏感参量关系（支柱）
Fc

a
b
c ESDD
Fc为基波分量，ρ 为污层的等值附盐密度。
NSDD 0.5
Hm g je k
Hm为绝对湿度，ρ 为等值附灰密度。
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3、挖掘与发现用于状态评价的敏感参量与算法
谐波畸变率（THD）和各频段频谱分量的计算方法


I
2 n
THD n2 I1


I
n
2

i di (n50)25 2
(n50)25 n
式中，为了减少误差，幅值所在的频率都折算成按照50Hz为单位
3、挖掘与发现用于状态评价的敏感参量与算法
3.2.3 用相角差法来判断运行中MOA的劣化程度： MOA的老化在小电流区域的表现是阻性电流变大，一般判据
是“测量运行电压下的全电流、阻性电流或功率损耗，测量值与 初始值比较，有明显变化时应加强监测，当阻性电流增加1倍时 ，应停电检查”。（《电力设备预防性试验规程》）
电力设备状态评价的典型例子2-3：绝缘子污秽测量 光纤衰减法也是测量绝缘子盐密和灰密的方法之一，主要原理
是可溶盐可引起裸露光纤的光强衰减，灰密也会引起光强通过率 的衰减，通过BP算法将绝缘子 表面所测量的污秽度（清洗法） 进行联立，该种方法是目前无法 解决泄漏电流有效测量的一个
折中的办法。
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2、现有评价方法存在的问题
电力设备状态评价的典型例子3-1：避雷器监测器的应用
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2、现有评价方法存在的问题
电力设备状态评价的典型例子3-2：避雷器在线监测系统的应用
特高压母线
MOA
光纤传导 i
信号
RS485
PT
处理 U 单元
上 位 机 PC
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2、现有评价方法存在的问题
电力设备状态评价的典型例子2-2：绝缘子污秽测量 由于泄漏电流有跟多问题难以解决，因此目前污秽度的测量采
用泄漏电流法较少。污秽测量方法主要为污层清洗法。
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2、现有评价方法存在的问题
3、挖掘与发现用于状态评价的敏感参量与算法
2. 关于避雷器 1. 用平衡法测量阻性电流：
U C
R可调
UC UR
MOA R
在持续运行电压下的容性电流补偿后的剩余电流
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3、挖掘与发现用于状态评价的敏感参量与算法
2. 阻性电流基波测量： 提出测量阻性电流基波的理由
成。
变压器油
油气 混合物
混合气体
油气分离 单元
气体分离
模拟量
数字量
气体检测 单元
数据采集 和处理
故障诊断
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2、现有评价方法存在的问题
电力设备状态评价的典型例子2-1：绝缘子污秽泄漏电流的测量 目前对污秽泄漏电流的计算方法多采用幅值法、相位法、三倍（ 基波）频谱值测量、高阶谱法等等。 这些实验方法主要面临问题为时序性特征不强，对污秽电流发展 过程中的特征不熟悉，较难摒除环境和产品带来的干扰，其中相 位法目前尚在做进一步的研究和基础数据采集。
基于敏感状态参量或算法的 电力设备状态主动评价技术
技术创新，变革未来
目录
1 电力设备状态评价方法的现状
2 现有评价方法存在的问题
挖掘与发现用于状态评价的敏
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感参量与算法
具有故障可预测性的设备状态 4 评价方法
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1、电力设备状态评价方法的现状
电力设备状态评价是设备状态检修的基础。 有效的状态检修应该怎么做？
1 理论方面：MOA在正弦波电压作用下，只有阻性电流基 波 IR1是作功的； 2 工程方面：只要作用在MOA两端电压的基波值U1不变，IR1 也不 变。在实际测量中十分方便，不同谐波含量的电源，对MOA 加压，只要U1是相同的，测量得到的IR1也是相同的。
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基于敏感状态参量或算法的电力设备状态主动评价技术
3、挖掘与发现用于状态评价的敏感参量与算法
用投影法得到阻性电流基波IR1：
IX1
φ
IR1
U1
取MOA两端电压U,取MOA底部电流IX；将IX的基波IX1，投影到U
的基波U1上即为IR1。
有公式：
I I R1P 2 X 1 cos
IR1 p ——阻性电流基波峰值
——阻性电流角
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基于敏感状态参量或算法的电力设备状态主动评价技术
3、挖掘与发现用于状态评价的敏感参量与算法
污秽泄漏电流发展的两个阶段（左侧为线性区域，右侧为非线性 区域）：
雾
污层
泄漏电流
主泄漏电流
湿带
雾
arc 高温层
干带 污层
第一次干带产生电弧 不一定存在
雾
主泄漏电流
湿带
这两种状态之间有一个边界，即污层吸潮促进泄漏电流稳定增加条件下的 谐 波畸变率（THD）最低和基波分量最高（平衡态）。