專(zhuān)利名稱(chēng)：一種基于行波原理的高壓架空線(xiàn)路絕緣子在線(xiàn)監(jiān)測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于行波原理的高壓架空線(xiàn)路絕緣子在線(xiàn)監(jiān)測(cè)方法，屬于電力在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
絕緣子暴露于大氣中，而且長(zhǎng)期工作在強(qiáng)電磁場(chǎng)、強(qiáng)機(jī)械應(yīng)力、劇烈天氣變化等環(huán)境中，易出現(xiàn)材料老化、內(nèi)部裂紋、表面破損和積污等情況，因此絕緣子是決定整個(gè)架空線(xiàn)路絕緣性能的關(guān)鍵。在大氣污染嚴(yán)重的工業(yè)區(qū)和空氣含鹽量較高的沿海岸線(xiàn)地區(qū)，架空線(xiàn)路絕緣子發(fā)生污穢閃絡(luò)的可能性較大。絕緣子污閃引起保護(hù)跳閘的次數(shù)僅次于雷擊，但所造成的損失卻是雷擊跳閘的10倍。我國(guó)近20年來(lái)多次發(fā)生區(qū)域性大面積污閃事故，幾大電網(wǎng)幾乎都發(fā)生過(guò)污閃引起保護(hù)跳閘造成的大面積停電事故，帶來(lái)很大的經(jīng)濟(jì)損失。
目前應(yīng)用的輸電線(xiàn)路絕緣子在線(xiàn)監(jiān)測(cè)方法各有不足絕緣子光電測(cè)桿監(jiān)測(cè)時(shí)需要人員登桿，勞動(dòng)量過(guò)大，特別是線(xiàn)路絕緣子串分布分散，沿線(xiàn)地理環(huán)境往往不利于人員現(xiàn)場(chǎng)工作，無(wú)法對(duì)所有絕緣子串全天候在線(xiàn)監(jiān)測(cè)。自爬式不良絕緣子監(jiān)測(cè)器也需要人員現(xiàn)場(chǎng)操作，無(wú)法全天候監(jiān)測(cè)，且設(shè)備成本高。紅外熱像儀價(jià)格昂貴，雖在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下可以得到理想監(jiān)測(cè)結(jié)果，但現(xiàn)場(chǎng)使用時(shí)效果不理想。國(guó)外采用直升飛機(jī)安裝紅外熱像儀靠近絕緣子飛行巡線(xiàn)，但這種方法不符合我國(guó)國(guó)情。電暈脈沖式監(jiān)測(cè)器利用的脈沖信號(hào)很微弱，通常為M級(jí)，且其頻譜很廣，難以準(zhǔn)確測(cè)量，由于桿塔本身的差異，放電的強(qiáng)度各不相同，制定統(tǒng)一的判斷標(biāo)準(zhǔn)較為困難。泄露電流在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由監(jiān)測(cè)分機(jī)通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信與主機(jī)聯(lián)系，由于監(jiān)測(cè)分機(jī)工作于露天環(huán)境中，對(duì)監(jiān)測(cè)分機(jī)的制造要求很高，且日常維護(hù)工作量很大。該領(lǐng)域缺乏實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，尚無(wú)關(guān)于泄漏電流監(jiān)測(cè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，監(jiān)測(cè)主機(jī)應(yīng)用人工智能算法實(shí)現(xiàn)對(duì)泄漏電流信息和氣象環(huán)境信息的綜合處理，但是，人工智能算法實(shí)際應(yīng)用還不十分成熟，往往存在一些先天的缺陷。無(wú)論國(guó)內(nèi)還是國(guó)外，輸電線(xiàn)路絕緣子在線(xiàn)監(jiān)測(cè)方法的研究都處在一個(gè)很不成熟發(fā)展階段，各種監(jiān)測(cè)原理和技術(shù)都有實(shí)際應(yīng)用，又都存在明顯的不足。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述已有技術(shù)的不足而提供一種通過(guò)從線(xiàn)路兩端獲取監(jiān)測(cè)信號(hào)，利用暫態(tài)行波初始浪涌到達(dá)線(xiàn)路兩端的時(shí)刻定位放電絕緣子位置，分析波形特征，檢出放電相，判斷電弧放電形式，進(jìn)而估計(jì)絕緣子絕緣性能，對(duì)輕微故障隱患做出預(yù)報(bào)；對(duì)嚴(yán)重隱患發(fā)出告警的絕緣子在線(xiàn)監(jiān)測(cè)方法及系統(tǒng)。勞動(dòng)量小，利于人員現(xiàn)場(chǎng)工作，可全天候在線(xiàn)監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)效果好，設(shè)備成本高，測(cè)量準(zhǔn)確，日常維護(hù)工作量小的
本發(fā)明提出了一種基于行波原理的高壓架空線(xiàn)路絕緣子在線(xiàn)監(jiān)測(cè)方法，該方法針對(duì)由于絕緣子電弧放電在線(xiàn)路中引起的輕微、暫態(tài)的擾動(dòng)，通過(guò)在線(xiàn)路兩端獲取電弧放電產(chǎn)生的暫態(tài)信號(hào)，利用暫態(tài)行波初始浪涌到達(dá)線(xiàn)路兩端的時(shí)刻定位放電絕緣子位置，分析波形特征，檢出放電相，判斷電弧放電形式，估計(jì)絕緣子絕緣性能，根據(jù)故障隱患嚴(yán)重程度做出預(yù)報(bào)和告警。絕緣子在線(xiàn)監(jiān)測(cè)思想為根據(jù)雙端行波測(cè)距原理，通過(guò)實(shí)時(shí)同步獲取電弧放電初始行波浪涌到達(dá)線(xiàn)路兩端的絕對(duì)時(shí)刻，計(jì)算放電處到線(xiàn)路兩端的距離，從而定位放電位置。分析線(xiàn)路兩端獲取的暫態(tài)行波波形，檢出放電相，三相波形中一相特征明顯不同于其他兩相，該一相即為放電相。根據(jù)波形波動(dòng)幅度的變化趨勢(shì)判斷電弧以何種形式放電，進(jìn)而估計(jì)絕緣子的絕緣性能和故障隱患的嚴(yán)重程度，發(fā)出預(yù)警。本發(fā)明的目的可以通過(guò)如下措施來(lái)達(dá)到一種基于行波原理的高壓架空線(xiàn)路絕緣子在線(xiàn)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于通過(guò)對(duì)線(xiàn)路兩端獲取絕緣子電弧放電產(chǎn)生的暫態(tài)行波的分析判斷絕緣子的絕緣性能根據(jù)電弧放電初始行波浪涌到達(dá)線(xiàn)路兩端的時(shí)刻計(jì)算放電絕緣子的位置；分析行波波形估計(jì)絕緣子污穢程度，進(jìn)行預(yù)報(bào)和報(bào)警。為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，其特征在于其包括以下步驟
(1)、暫態(tài)信號(hào)的獲取實(shí)時(shí)同步從長(zhǎng)度力“的線(xiàn)路兩端測(cè)量點(diǎn)M和 /的電壓或電流
中提取暫態(tài)信號(hào)，將包含電弧放電行波在內(nèi)的暫態(tài)信號(hào)名瞬時(shí)超過(guò)監(jiān)測(cè)門(mén)檻值Sr4的絕對(duì)
時(shí)刻7L和·^作為電弧放電初始行波浪涌的到達(dá)測(cè)量點(diǎn)夏和N的時(shí)刻；
(2)、定位利用絕緣子電弧放電產(chǎn)生初始行波浪涌以波速度V到達(dá)線(xiàn)路兩端測(cè)量點(diǎn)M和N時(shí)的絕對(duì)時(shí)刻之差值計(jì)算電弧放電處V到M端測(cè)量點(diǎn)的距離Dmf和到2V端測(cè)量
點(diǎn)的距離￡)，定位計(jì)算公式為
權(quán)利要求
1.一種基于行波原理的高壓架空線(xiàn)路絕緣子在線(xiàn)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于通過(guò)對(duì)線(xiàn)路兩端獲取絕緣子電弧放電所產(chǎn)生暫態(tài)行波的分析來(lái)判斷絕緣子的絕緣性能根據(jù)電弧放電產(chǎn)生的初始行波浪涌到達(dá)線(xiàn)路兩端的絕對(duì)時(shí)刻計(jì)算放電絕緣子的位置；分析行波波形，估計(jì)絕緣子污穢程度，進(jìn)行預(yù)報(bào)和告警。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于暫態(tài)行波原理的高壓架空線(xiàn)路絕緣子在線(xiàn)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于其包括以下步驟(1)、暫態(tài)信號(hào)的獲取實(shí)時(shí)同步從長(zhǎng)度為i的線(xiàn)路兩端測(cè)量點(diǎn)M和F的電壓或電流中提取暫態(tài)信號(hào)，將包含電弧放電行波在內(nèi)的暫態(tài)信號(hào)St瞬時(shí)超過(guò)監(jiān)測(cè)門(mén)檻值K4的絕對(duì)時(shí)刻7L和^作為電弧放電初始行波浪涌的到達(dá)測(cè)量點(diǎn)Jf和的時(shí)刻；(2)、定位利用絕緣子電弧放電產(chǎn)生初始行波浪涌以波速度I到達(dá)線(xiàn)路兩端測(cè)量點(diǎn)M和JV時(shí)的絕對(duì)時(shí)刻之差值計(jì)算電弧放電處i 到V端測(cè)量點(diǎn)的距離Ayy和到?jīng)r端測(cè)量點(diǎn)的距離D ,定位計(jì)算公式為dMF = T^yi7M-tn) +i](3)、判斷電弧放電形式和檢出放電相本方法對(duì)發(fā)生概率最大的單相電弧放電實(shí)施監(jiān)測(cè)，根據(jù)初始行波浪涌之后的波形特征，若三相波形中有一相波形無(wú)明顯變化趨勢(shì)，而其余兩相波形波動(dòng)幅度不斷增大，則電弧在過(guò)零點(diǎn)有熄滅和重燃現(xiàn)象，波形無(wú)明顯變化趨勢(shì)的一相為放電相，波形波動(dòng)幅度不斷增大的為非放電相；若三相波形中有一相波形波動(dòng)幅度逐漸減小，而其余兩相波形無(wú)明顯變化趨勢(shì)，則電弧在過(guò)零點(diǎn)不會(huì)熄滅，波形波動(dòng)幅度逐漸減小的一相為放電相，波形無(wú)明顯變化趨勢(shì)的為非放電相；(4)、估計(jì)絕緣子污穢程度分析電弧放電形式，若局部電弧有周期性的熄滅與重燃現(xiàn)象，則證明電弧電流較小，污穢層電阻較大，污穢程度較輕；若電弧燃起后不再熄滅，則說(shuō)明電弧電流較大，污穢層電阻較小，污穢程度較重；(5)、根據(jù)絕緣子污穢程度估計(jì)結(jié)果給出預(yù)報(bào)或告警對(duì)絕緣子輕度污穢發(fā)出較小故障隱患的預(yù)報(bào)；對(duì)絕緣子重度污穢發(fā)出較大故障隱患的告警。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于行波原理的高壓架空線(xiàn)路絕緣子在線(xiàn)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于通過(guò)對(duì)線(xiàn)路兩端獲取的絕緣子電弧放電產(chǎn)生的暫態(tài)行波的分析來(lái)判斷絕緣子的絕緣性能根據(jù)電弧放電產(chǎn)生的初始行波到達(dá)線(xiàn)路兩端的絕對(duì)時(shí)刻計(jì)算放電絕緣子的位置；分析暫態(tài)行波波形，判斷電弧放電形式，估計(jì)絕緣子污穢程度，根據(jù)估計(jì)結(jié)果給出預(yù)報(bào)或告警，實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓架空線(xiàn)路絕緣的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)，保障線(xiàn)路的安全運(yùn)行。本發(fā)明在線(xiàn)路兩端設(shè)置監(jiān)測(cè)裝置，該方法無(wú)需在戶(hù)外絕緣子上或桿塔處安裝監(jiān)測(cè)裝置，極大地改善了裝置的運(yùn)行環(huán)境和減少了監(jiān)測(cè)裝置本身的維護(hù)工作量。
文檔編號(hào)G01R31/12GK102928751SQ201210426100
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月31日
發(fā)明者李林, 馬杰, 孫安國(guó), 李磊, 王邦惠, 唐毅, 鮑忠偉, 黃德斌, 王玥婷, 朱倩茹, 王安寧, 李乃永, 姜陸海 申請(qǐng)人:山東電力集團(tuán)公司煙臺(tái)供電公司, 國(guó)家電網(wǎng)公司