[发明专利]一种染污绝缘子表面电弧图像信息采集方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种染污绝缘子表面电弧图像信息采集方法及系统，属于输变电技术领域。

背景技术

随着经济社会的发展，我国染污放电问题日益突显，污闪故障时有发生，严重威胁电网安全稳定运行。落实防污工作的首要措施是根据设备所在地区污秽等级合理选择外绝缘尺寸，常用的方法有两种：一种是根据污区级别，由爬电比距来决定输变电设备外绝缘（简称“爬电比距法”）；另一种是根据试验获得的实际绝缘子的污耐受电压选定绝缘子（简称“人工污秽试验法”）。目前，我国采用前一种方法，虽然在可操作性等方面有一定优势，但在准确度等关键性能方面明显不如欧美日等发达地区所采用的后一种方法。而深入开展“人工污秽试验法”及污秽闪络特性的研究，前提在于准确获取绝缘子表面电弧的图像信息、电流信息及电压信息。然而，绝缘子表面电弧具有持续时间短、发展速度快，以及随机性明显等特点，使得捕捉绝缘子表面电弧图像信息的难度巨大。因此，研究染污绝缘子表面电弧图像信息的采集方法及系统，对于提升我国防污工作技术水平具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种染污绝缘子表面电弧图像信息的采集方法及系统，用于解决染污绝缘子表面电弧图像信息捕捉困难的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案是，首先对被试绝缘子定量涂刷满足污秽度要求的污层，经充分干燥后将被试绝缘子放置于雾室当中进行受潮，与此同时对被试绝缘子施加一定的电压，并连续监测其电压信号和绝缘子的泄漏电流信号，选择其中的泄漏电流信号作为触发信号，触发高速摄影仪捕捉绝缘子表面电弧图像。

本发明触发采集染污绝缘子表面电弧图像信息的方法包括如下步骤：

步骤1：对被试绝缘子定量涂刷满足污秽度要求的污层；

步骤2：经充分干燥后将被试绝缘子放置于雾室当中，底部用铝板及绝缘底座支撑起来，用胶质线铝板接地；

步骤3：对被试绝缘子施加一定的试验电压U_b，用钳形电流传感器测量接地的胶质线上流过的绝缘子泄漏电流i_LC；

步骤4：打开雾室中的雾发生器，使被试绝缘子逐渐受潮，以此同时，使用录波仪实时采集被试绝缘子上施加的电压信号U_b及泄漏电流信号i_LC；

步骤5：采用绝缘子泄漏电流信号i_LC作为高速摄影仪的触发采集信号，设定触发电平i_trig，以及高速摄影仪的拍摄速度v；

步骤6：当泄漏电流信号i_LC幅值达到i_trig时，录波仪输出触发信号，触发高速摄影仪以速度v捕捉绝缘子表面电弧图像，当泄漏电流信号i_LC幅值小于i_trig时，录波仪不输出触发信号，高速摄影仪则处于待触发状态。

所述步骤2中染污绝缘子的放置过程中，要求用铝板及绝缘底座将染污绝缘子支撑起来，从上之下的放置次序依次为染污绝缘子、铝板、绝缘底座，其中铝板与染污绝缘子底部法兰可靠连接，而绝缘底座的绝缘电阻不低于3000MΩ，这样的放置方法可使绝大部分绝缘子泄漏电流都流经胶质线，减少绝缘子的泄漏电流测量误差。

所述步骤3中采用钳形电流传感器以空间电磁耦合的方式测量泄漏电流，将测量回路与加压回路充分隔离，安全可靠。

为完整测量泄漏电流信号i_LC，尽可能减少测量误差，测量时采用三个泄漏电流传感器同时进行，测量档位分别置于200mA档、2A档和20A档，其中200mA档电流传感器用于测量绝缘子表面无电弧时的泄漏电流，2A档电流传感器用于测量绝缘子表面存在局部电弧时的泄漏电流波形，20A档电流传感器用于测量闪络时的电流。

所述步骤4中录波仪的采集通道数为8通道，可同时采集3个电流传感器的泄漏电流信号和1个电压信号，采样频率200k，可设置触发电平并触发输出+5V的TTL电平。