摘要：自然条件下绝缘子表面的积污成分呈多样性,而污秽成分差异对绝缘子污闪电压有影响。本文以7片LXY4—160标准玻璃绝缘子串为研究对象,试验研究其在不同污秽成分下的交流闪络特性,结合不同污秽成分下绝缘子表面污层电导率和泄漏电流的测量结果,分析了污秽成分对绝缘子串交流闪络特性的影响,研究结果表明:改变污秽成分中可溶性物质和不溶性物质的比例,均对污闪电压有影响;对于可溶性物质,绝缘子的污闪电压随着NaCl比例减小、CaSO4比例增加而升高;对于不溶性物质,绝缘子的污闪电压随着SiO2、Al2O3和Fe2O3混合物比例变化而产生相应的改变;不同污秽成分下绝缘子表面污层电导率和泄漏电流存在差异,影响局部电弧的产生和发展过程,最终导致绝缘子污闪电压存在差异;自然积污研究中仅利用等值盐密无法表征自然积污程度。研究结果对输电线路外绝缘设计和选择具有一定的参考价值。

摘要：针对设计的一种堆栈式结构多间隙气体开关,分析了绝缘子污染对开关寿命的影响机理。对绝缘子表面电场分布进行了模拟计算,实验研究了绝缘子污染对开关自击穿电压的影响,得到了开关自击穿电压和绝缘子表面绝缘电阻的变化规律,开关在放电电流32kA实验条件下工作13 000次后,自击穿电压平均值由171.5kV降低至130.8kV,绝缘子表面绝缘电阻由200GΩ下降至22.6GΩ,绝缘子已无法正常使用。同时提出了提高绝缘子抗污染能力、延长绝缘子寿命的措施和方法。

摘要：高电压等级电力系统中,特快速瞬态过电压（VFTO）引起的GIS绝缘事故日益严重。为探究冲击电压下绝缘子沿面闪络特性和机理,研制了陡前沿冲击试验装置。研究了微粒附着位置及微粒尺寸对绝缘子冲击闪络特性的影响规律。结果表明：正常绝缘子在VFTO下闪络电压较雷电冲击闪络电压高;工程运行气压下,500 k V正常绝缘子VFTO闪络电压较雷电冲击高13%,附着微粒绝缘子的VFTO闪络电压会比雷电冲击闪络电压低近10%。附着微粒位于近高压导体侧时绝缘子闪络电压最低;微粒位于盆式绝缘子沿面一定位置时,随其长度增加,绝缘子闪络电压降低,当微粒大于一定临界长度时,负极性VFTO闪络电压低于负极性雷电冲击闪络电压。VFTO下,附着微粒绝缘子的沿面闪络可用先导和＂逆放电＂机理来解释。空间电荷积聚和能量注入是形成先导放电的必要条件,高频位移电流和＂逆放电＂促进了绝缘子沿面闪络过程。

摘要：苏通气体绝缘金属封闭输电线路(gas-insulated metal-enclosed transmission line,GIL)管廊工程为国际上首条特高压GIL输电工程,其电压等级高、输送容量大,要求可靠运行40年。GIL用绝缘子主体采用环氧树脂复合材料浇注而成,其运行工况复杂,需同时耐受电、热、力的综合作用,且应用数量大,其材料寿命是影响GIL使用寿命的关键。对盆式绝缘子和三支柱绝缘子进行了运行工况下的电场和力场分析,分别得到了绝缘材料的耐受电场最大值(3.7 kV/mm)和机械应力最大值(5.5 MPa),并以此作为寿命试验的输入条件。为考核GIL绝缘子材料的热电老化寿命,进行了热电老化试验,建立了绝缘材料的电气强度预测模型,预测绝缘材料在运行40年后的电场强度为18 kV/mm;为考核GIL绝缘子材料的热机械寿命,进行了蠕变试验,建立了蠕变持久时间预测模型,预测绝缘材料可在26 MPa的应力下可靠耐受40年。该文给出的试验方法能够综合考核绝缘子耐受电、热和机械应力的能力,研究结论直接支撑了特高压GIL用绝缘子的设计定型。

摘要：为精准识别绝缘子缺陷,引进卷积神经网络,设计针对输电线路中绝缘子缺陷的检测方法。引进区域建议网络概念,在有效目标区域内检索关键信息,确定图像中绝缘子所在位置的候选区域,使用计算机辅助绘图工具,分割该区域中的信息,提取信息中的有效信息,完成输电线路绝缘子图像采集与预处理;引进卷积神经网络,在ImageNet中训练预处理图像,建立损失度函数,识别绝缘子缺陷特征;引进Sobel算子,在检测空间内布置若干个3×3的水平模板,沿垂直方向移动水平模板,实现对绝缘子破损的检测与定位。设计对比实验,实验结果证明:该方法可以在精准识别绝缘子弧环破损故障的同时,提高绝缘子缺陷故障检测结果的准确率。

摘要：为提高染污绝缘子污秽程度预测的准确性,引入了数学形态学对绝缘子泄漏电流信号进行降噪处理。通过选用不同形状的形态学结构元素进行仿真实验,确定了半圆形和线形结构元素更适宜于对绝缘子泄漏电流信号进行噪声抑制。构建了广义多结构元素串行复合形态滤波器。用该滤波器对模拟泄漏电流信号和人工污秽实验室中的泄漏电流信号进行滤波处理。结果表明:该滤波器可滤除多种噪声干扰,在实际工程中易实现。应用该理论设计的基于MSP430单片机的绝缘子泄漏电流在线监测系统,可进一步提高对绝缘子污秽程度的预测效果。

摘要：针对现有绝缘子故障检测模型受航拍图像中复杂背景干扰导致准确率低的问题,提出一种基于协同深度学习的二阶段绝缘子故障检测方法。该方法将全卷积网络(FCN)与YOLOv3目标检测算法相协同,第一阶段,利用FCN算法对航拍图像预处理,设计跳跃结构融合浅层图像特征与深层语义特征,构建8倍上采样的绝缘子分割模型,结合图像像素逻辑运算,实现绝缘子目标的初步分割,避免背景区域对绝缘子故障检测的干扰。在此基础上,第二阶段构建YOLOv3模型进行绝缘子故障检测,以深度神经网络Darknet-53作为特征提取器,借鉴特征金字塔思想,在三个尺度的输出张量上对绝缘子故障进行标记和类别预测,保证模型对不同尺寸的绝缘子故障准确检测。利用K-means++聚类算法优化YOLOv3的锚点框参数(Anchor Boxes),进一步提升检测精度。实验结果表明,基于协同深度学习的二阶段方法能够有效克服复杂背景的干扰,在绝缘子故障检测中平均准确率(MAP)高达96.88%,较原始YOLOv3算法MAP值提升了4.65%。

摘要：为给我国污秽、覆冰地区架空输电线路外绝缘设计提供参考,在国网电力科学研究院环境气候试验室进行了污秽、覆冰条件下500kV典型线路绝缘子串冰闪试验。同时研制出一套泄漏电流测量系统,并对冰闪过程中泄漏电流谐波含量、幅值包络线的变化进行了研究。研究表明:冰闪过程中泄漏电流的变化发展与放电过程以及冰的融化状态紧密相关,泄漏电流的特征量能够明显体现出冰层的状态变化以及放电的发展,因此泄漏电流可以作为判断绝缘子覆冰、融冰期间闪络的一个监控条件。

摘要：自然条件下输电线路绝缘子表面积污成分中含有大量的硫酸钙(CaSO_4),而污秽中CaSO_4对不同型式绝缘子的污闪特性有着不同的影响。为此,以7片XWP2-160型瓷绝缘子串和FXBW4-35/70型复合绝缘子为试品,在人工雾室中进行了人工污秽试验,对比分析了CaSO_4对这2种型式绝缘子污耐压、闪络电压梯度及泄漏电流峰值的影响差异。研究表明:随着CaSO_4质量分数的增加,这2种型式绝缘子污耐压和闪络电压梯度均递增,而泄漏电流峰值递减;不同CaSO_4质量分数下,复合绝缘子的闪络电压梯度是瓷绝缘子闪络电压梯度的1.3~1.7倍,说明复合绝缘子耐污闪性能优于瓷绝缘子;此外,在CaSO_4作用下,盐密(SCD)的改变对于瓷绝缘子污耐压的影响程度为复合绝缘子的1.0~1.2倍,而对于闪络电压梯度为0.8~1.0倍,对于泄漏电流峰值为0.2~0.6倍。研究结果可为输电线路外绝缘设计和运行维护提供参考。

摘要：基于磁场闪络抑制原理,研究了由回路电流产生的同轴自磁场对径向真空固体绝缘界面沿面闪络特性的影响规律。根据同轴结构电场E和磁场B的比值与半径无关、只与电路参数相关的特点,分别设计了E/cB(c为光速)为0.041,0.05,0.056和0.062的四种同轴电极结构,开展了有磁场和无磁场两种条件下电介质的真空沿面闪络实验研究。实验结果表明,在有利于磁场闪络抑制条件的自磁场位形下,真空沿面闪络耐压水平相比无磁场情况有明显提高,且比值E/cB越小闪络电压提高幅度越大。当E/cB比值为0.041时,沿面闪络电压可提高约1.3倍;而当自磁场位形反向时,沿面闪络电压相比于无磁场情况有所降低。