核心词：
移动 橡 套 电缆 变电站 支柱 绝缘子 污秽 技术 分析 变电站支柱绝缘子由铁帽、钢化玻璃件和钢脚组成,并用水泥胶合剂胶合为一体。用以绝缘和固定导电部分。绝缘子适用于周围环境温度为-40℃～+40℃,
矿用移动屏蔽橡套软电缆安装地点海拔高度普通型不超过1000m,高原型不超过4000m。它极易受到环境因素的影响,所以采用污秽带电检测技术,及时发现污秽状况,并及时处理,有利于电力事业的快速发展。这是因为夹杂着灰尘的气流上升时,首先遇到靠近导线的首片绝缘子瓷裙,并会在线夹迎风面形成一个气旋,气旋使得灰尘容易在瓷裙形成积聚。另一方面,靠近导线的首片绝缘子电场强度较高,附近的灰尘、杂质被电离后,一部分在电场力作用下被吸附在绝缘子瓷裙内面。用脉冲电流法可以很方便地将其中的污秽情况检测出来。
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:存在劣值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;根据线路上存在劣值绝缘子时电晕脉冲个数的增多、幅值的增大的现象,利用宽频带电晕脉冲电流传感器套入杆塔接地引线取出电晕脉冲电流信号,通过一定的信号处理手段,从而达到在低压端检出不良绝缘子的目的。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。高压输电绝缘子一般采用结构简单、机械强度高、老化率低、串接成串后可在任意电压等级的输电线上使用的盘形悬式绝缘子组合而成,其等效电路可用RC串并联电路表示。绝缘电阻法存在的问题并非完全在于电流的准确测量,它还取决于以下因素:1.输电线路的电压变化直接影响到泄漏电流的大小,且电压变化引起的电流改变值在理论上足以与一至二个绝缘子劣化时的电流改变值相当。
1、2.绝缘子的泄漏电流与绝缘子表面的污染程度密切相关 2.绝缘子的泄漏电流与其表面的污秽程度密切相关。杆塔结构、绝缘子老化程度、绝缘子形状及天气状况,如温度、湿度,甚至风速风向对绝缘子泄漏电流的大小都有影响,因而泄漏电流值在正常情况下亦是一个随时间变化的量,存在一个如何正确判定绝缘子串是否存在劣质绝缘子,即如何确立判断标准的问题。绝缘子泄漏电流平时很小,如何准确获取这一微弱信号是在线监测系统的关键技术。
2、坡莫合金集电环用于收集污染层的泄漏电流 采用坡莫合金集流环采集污秽层泄漏电流,见图2,适用于支持式绝缘子和悬式绝缘子,集流环和绝缘子之间涂有导电胶。针对绝缘子泄漏电流幅值的变化范围大(从几十微安到几百毫安)、频率宽(电弧电流频率高)、运行环境恶劣等特点,经多次试验研发了一种新型的O型铁心泄漏电流传感器(安装在户外靠近采集环处),可同时监测稳态泄漏电流和脉冲电流。由于高压线路附近的电磁场环境恶劣,泄漏电流信号平时小不易直接变为电压信号,其直接通过屏蔽双绞线经由泄漏电流传感器传输给监控中心中的信号处理单元。通过电流传感器从绝缘子取得泄漏电流信号仍然十分微弱,在保证一定的抗干扰措施的前提下进行必要的处理,如放大和滤波等;同样为了防止雷击时的大电流对监控中心的灾难性破坏,要采取一定的保护措施,如采用压敏电阻和光电隔离等。从传感器获得的信号包含了三相输电线中各相电晕电流的总和,必须对其进行分解方能准确地检测出各相绝缘子的绝缘情况。根据三相泄漏电流的相差情况给电晕脉冲检测器配以电子开关,依传输线交流电压的三相互差120°电角度关系,用电子开关每隔120°依次记录下瞬间内的电晕脉冲信号,从而在低压端分别采集到相应于A、B、C三相的正峰值(或负峰值)脉冲的波形及幅值,进而通过信号处理网络对三相绝缘子串分别加以分析,以获取绝缘子串绝缘状况的方法,显然是一种可取的构思。由于绝缘子污秽与泄漏电流(幅值、脉冲等)、环境条件(温度、湿度、雨量等)和当地实际污秽状况之间存在复杂的非线性关系,在各种不同条件难有统一的阀值。专家软件利用多参数测量来分析判断污秽绝缘子的运行状态,利用先进的模糊理论分别赋予不同外界影响因素以不同的隶属度来综合分析污秽随时间的变化,即绝缘子表面污层积聚过程,以决定污秽达到危险值的时间;重要的是率先部分开放了报警模型,用户可有选择的将系统运行结果和实际情况导入报警模型,实现了绝缘子污秽的模糊报警,提高了绝缘子污秽判断的准确性,并从而解决绝缘子是否要清扫的问题。在本系统的设计过程中,对绝缘子的运行做了一系列的试验,试验采用固体涂污法和人工雾化加湿。
3、另一方面测试了系统的精度 一方面研究了不同爬电比距外绝缘子泄漏电流随环境条件和污秽程度地改变而变化的规律,另一方面测试了系统的准确性。试验结果表明,对于不同污秽等级的绝缘子当环境湿度增大时,泄漏电流增加幅度有很大差异。变电站绝缘子污秽在线监测系统能够准确采集绝缘子泄漏电流和电弧脉冲,成功采集到绝缘子闪络时的泄漏电流,并根据试验和国内外的最新科研成果,创造性引入模糊控制算法来提供正确的预报警,及时指导线路绝缘子的清扫工作。
4、使用工作电压下的最大泄漏电流带宽作为污染程度的报警区域 利用运行电压下的最大泄漏电流带宽作为一个对污秽程度的报警区,设定带宽的下限为门坎,根据三种不同的ESDD分为三个门坎,表示三个不同的污秽程度挡。
5、第一个阈值下的范围为安全区 第一个门坎下的范围为安全区,带宽内为预警区,带宽上限的部分为严重区。以盐密为0.05时泄漏电流值的下限为基点,泄漏电流值达到和超过这一挡的上限值时,即进入了盐密为0.1的污秽程度区。
6、进入盐浓度为0.2的污染水平区 当泄漏电流值达到和超过中挡的上限值时,即进入了盐密为0.2的污秽程度区。
7、将进入严重危险区域 若泄漏电流值达到和超过高挡的上限值时,即进入了严重危险区。了解脉冲电流法、绝缘电阻法、在线监测技术在进行变电站支柱绝缘子污秽预警中的方法,文章从关键点上进行分析,将控制与预防手段同等看待,从现实层面上解决重点问题,才能达到检测预警目标。
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