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| 随着电力行业的发展,大量的绝缘子被用于输变电系统中,劣化绝缘子的存在直接威胁着电力系统的安全运行。目前,国内外对带电状态下劣化绝缘子的检测,还没有统一规范、方便可靠的方法。因此,本文对空间电场分布测量法、红外成像法、紫外成像法等三种非接触式劣化绝缘子检测方法进行了研究。本文首先分析瓷绝缘子串的空间电场性质,基于有限元仿真软件Comsol 3.4建立了瓷质悬式绝缘子串的电场仿真模型进行仿真研究。仿真中分析了绝缘子伞下棱、输电导线、杆塔、避雷线、绝缘子型式、污秽、劣化绝缘子等对瓷绝缘子串空间电场分布的影响。试验测量了13片XP-160型绝缘子串空间电场分布特性,并与仿真结果进行比较分析。根据有/无劣化绝缘子时悬垂串的空间电场分布特性的试验与仿真结果,总结出了基于敏感绝缘子法的电场分布测量法,同时分析了绝缘子型式和污秽对其的影响。在重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室内进行了红外与紫外成像法检测劣化绝缘子的试验研究,同时在佛山供电局的部分220kV和500kV变电站内进行了红外成像法的现场试验。试验中分析了污秽、劣化绝缘子位置、绝缘子型式、检测距离等对检测效果的影响。论文研究表明,仿真计算瓷绝缘子串的空间电场时需考虑导线、杆塔、绝缘子串型式、污秽等因素的影响;瓷绝缘子表面最大场强出现在伞裙表面附近的空气中,劣化时其电场值减小;绝缘子劣化对其空间轴向电场分量的影响最明显,且其影响与劣化绝缘子位置有关,高压端和横担端较为明显,中部影响较小;多片绝缘子连续劣化对其空间电场变化率的影响大于间断劣化,且劣化绝缘子对空间电场的影响互不干扰;分析横担端3片瓷绝缘子轴向电场变化率(d=0.3m)即可判别220 kV线路悬垂串中是否含有零值绝缘子;红外成像法能检测绝缘子串中是否存在劣化绝缘子及其位置,污秽度大小、绝缘子型式对其检测基本无影响,劣化绝缘子位置、绝缘子表面颜色、绝缘子串型式、检测距离对其检测有一定影响,干燥污秽易于其检测,湿润污秽影响其检测准确性;紫外成像法能检测绝缘子串中是否含有劣化绝缘子,但不能判别其位置,导线与金具的电晕和绝缘子表面湿润污秽对其检测影响明显。基于上述研究,总结出了综合检测劣化绝缘子的方法。本文研究结果认为,红外成像法和电场分布测量法是可用于实际输电线路的劣化绝缘子检测。 |
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