[发明专利]一种基于泄漏电流相位差的绝缘子污秽等级监测方法

说明书

本发明公开了一种基于泄漏电流相位差的绝缘子污秽等级监测方法，其通过绝缘子泄漏予以实现：其包括以下步骤：监测装置同步采集泄漏电流和环境的相对湿度、对泄漏电流带通滤波、相对湿度验证、推导出电压基波分量、提取不同相对湿度下相同时刻电压和泄漏电流的相位信息、计算电压和泄漏电流的相位差、相对湿度验证、K值的计算、查询K值与污秽等级的表格和获得绝缘子表面污秽等级。本发明不需要测量电压信号而获得电压相位，其通过绝缘子泄漏电流与电压间的相位差并结合湿度变化评估绝缘子表面污秽等级，实现了绝缘子表面污秽等级的实时监测，测量误差小，精度高、能较好地适用于不同电压等级的瓷绝缘子。

技术领域

本发明涉及一种基于泄漏电流相位差的绝缘子污秽等级监测方法，尤其涉及输电线路的一种基于泄漏电流相位差的绝缘子污秽等级监测方法。

背景技术

绝缘子是一种特殊的绝缘控件，是用来支持和固定母线与带电导体、并使带电导体间或导体与大地之间有足够的距离和绝缘。随着电力系统的发展，尤其是在输电线路方面，对绝缘子的需求越来越大。

输电线路的可靠性直接影响电力系统的安全可靠运行。而绝缘子的故障却是威胁输电线路安全运行的主要原因。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、毛毛雨、融冰、融雪等恶劣气象条件的同时作用，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。污闪与环境污浊有关，总的来说，它随工业的发展和输电电压的升高而日趋严重。

泄漏电流可在线监测绝缘子染污状态的参量，它伴随了表面污秽积聚、受潮的全过程，其变化特性能动态反映绝缘子表面污秽的积聚和润湿程度，即表征了绝缘子实际接近污闪的程度。因此，从污闪机理上讲，泄漏电流是理想的监测参量，其测量不需要复杂的设备，易实现在线连续测量。

泄漏电流相位差可以很好的预测绝缘子表面污秽的状态。其原理是：电压泄漏电流相位差发生变化的本质原因是泄漏电流中容性、阻性和感性电流的成分在发生变化。而不同污秽等级下绝缘子的泄漏电流中容性、阻性和感性电流的成分是不同的。

随着输电线路电压等级的逐渐升高，直接测量输电线路的电压波形就存在一定的难度。通过分压器测量又存在波形失真的情况，而且需要一定的测量成本。

如何安全、可靠和精准的通过泄漏电流相位差监测绝缘子污秽等级，是在线路运行状态下实现监测绝缘子污秽等级的基本手段。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于泄漏电流相位差的绝缘子污秽等级监测方法，以实现绝缘子表面污秽等级的实时监测，其测量误差小，精度高、能较好地适用于不同电压等级的瓷绝缘子。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是：一种基于泄漏电流相位差的绝缘子污秽等级监测方法，其按下述4个步骤进行：数据采集和处理，电压基波分量推导，泄漏电流相位差计算，最后为K值的计算和污秽等级的获取。

上述数据采集和处理(1)由步骤S1：监测装置同步采集泄漏电流I_x(n)和环境的相对湿度R_H和步骤S2：对泄漏电流带通滤波两个部分组成。其中S1中泄漏电流每个周期采样N个点，N≥128，得到离散全电流函数I_x(n)，n取值0～N。每48个小时取一次同步采集的泄漏电流波形和空气相对湿度R_H的数据；S2泄漏电流带通滤波的公式为I_x(n)_BP＝(∑I_x(n-i)×a_i)，i＝(0～24)，a₀～a₂₄的取值为