专利名称：一种基于行波原理的高压架空线路绝缘子在线监测方法
技术领域：
本发明涉及一种基于行波原理的高压架空线路绝缘子在线监测方法，属于电力在线监测技术领域。
背景技术：
绝缘子暴露于大气中，而且长期工作在强电磁场、强机械应力、剧烈天气变化等环境中，易出现材料老化、内部裂纹、表面破损和积污等情况，因此绝缘子是决定整个架空线路绝缘性能的关键。在大气污染严重的工业区和空气含盐量较高的沿海岸线地区，架空线路绝缘子发生污秽闪络的可能性较大。绝缘子污闪引起保护跳闸的次数仅次于雷击，但所造成的损失却是雷击跳闸的10倍。我国近20年来多次发生区域性大面积污闪事故，几大电网几乎都发生过污闪引起保护跳闸造成的大面积停电事故，带来很大的经济损失。
目前应用的输电线路绝缘子在线监测方法各有不足绝缘子光电测杆监测时需要人员登杆，劳动量过大，特别是线路绝缘子串分布分散，沿线地理环境往往不利于人员现场工作，无法对所有绝缘子串全天候在线监测。自爬式不良绝缘子监测器也需要人员现场操作，无法全天候监测，且设备成本高。红外热像仪价格昂贵，虽在实验室环境下可以得到理想监测结果，但现场使用时效果不理想。国外采用直升飞机安装红外热像仪靠近绝缘子飞行巡线，但这种方法不符合我国国情。电晕脉冲式监测器利用的脉冲信号很微弱，通常为M级，且其频谱很广，难以准确测量，由于杆塔本身的差异，放电的强度各不相同，制定统一的判断标准较为困难。泄露电流在线监测系统由监测分机通过无线通信与主机联系，由于监测分机工作于露天环境中，对监测分机的制造要求很高，且日常维护工作量很大。该领域缺乏实际运行经验，尚无关于泄漏电流监测的相关标准，监测主机应用人工智能算法实现对泄漏电流信息和气象环境信息的综合处理，但是，人工智能算法实际应用还不十分成熟，往往存在一些先天的缺陷。无论国内还是国外，输电线路绝缘子在线监测方法的研究都处在一个很不成熟发展阶段，各种监测原理和技术都有实际应用，又都存在明显的不足。

发明内容
本发明的目的在于克服上述已有技术的不足而提供一种通过从线路两端获取监测信号，利用暂态行波初始浪涌到达线路两端的时刻定位放电绝缘子位置，分析波形特征，检出放电相，判断电弧放电形式，进而估计绝缘子绝缘性能，对轻微故障隐患做出预报；对严重隐患发出告警的绝缘子在线监测方法及系统。劳动量小，利于人员现场工作，可全天候在线监测，监测效果好，设备成本高，测量准确，日常维护工作量小的
本发明提出了一种基于行波原理的高压架空线路绝缘子在线监测方法，该方法针对由于绝缘子电弧放电在线路中引起的轻微、暂态的扰动，通过在线路两端获取电弧放电产生的暂态信号，利用暂态行波初始浪涌到达线路两端的时刻定位放电绝缘子位置，分析波形特征，检出放电相，判断电弧放电形式，估计绝缘子绝缘性能，根据故障隐患严重程度做出预报和告警。绝缘子在线监测思想为根据双端行波测距原理，通过实时同步获取电弧放电初始行波浪涌到达线路两端的绝对时刻，计算放电处到线路两端的距离，从而定位放电位置。分析线路两端获取的暂态行波波形，检出放电相，三相波形中一相特征明显不同于其他两相，该一相即为放电相。根据波形波动幅度的变化趋势判断电弧以何种形式放电，进而估计绝缘子的绝缘性能和故障隐患的严重程度，发出预警。本发明的目的可以通过如下措施来达到一种基于行波原理的高压架空线路绝缘子在线监测方法，其特征在于通过对线路两端获取绝缘子电弧放电产生的暂态行波的分析判断绝缘子的绝缘性能根据电弧放电初始行波浪涌到达线路两端的时刻计算放电绝缘子的位置；分析行波波形估计绝缘子污秽程度，进行预报和报警。为了进一步实现本发明的目的，其特征在于其包括以下步骤
(1)、暂态信号的获取实时同步从长度力“的线路两端测量点M和 /的电压或电流
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权利要求
1.一种基于行波原理的高压架空线路绝缘子在线监测方法，其特征在于通过对线路两端获取绝缘子电弧放电所产生暂态行波的分析来判断绝缘子的绝缘性能根据电弧放电产生的初始行波浪涌到达线路两端的绝对时刻计算放电绝缘子的位置；分析行波波形，估计绝缘子污秽程度，进行预报和告警。
2.根据权利要求I所述的一种基于暂态行波原理的高压架空线路绝缘子在线监测方法，其特征在于其包括以下步骤(1)、暂态信号的获取实时同步从长度为i的线路两端测量点M和F的电压或电流中提取暂态信号，将包含电弧放电行波在内的暂态信号St瞬时超过监测门槛值K4的绝对时刻7L和^作为电弧放电初始行波浪涌的到达测量点Jf和的时刻；(2)、定位利用绝缘子电弧放电产生初始行波浪涌以波速度I到达线路两端测量点M和JV时的绝对时刻之差值计算电弧放电处i 到V端测量点的距离Ayy和到况端测量点的距离D ,定位计算公式为dMF = T^yi7M-tn) +i](3)、判断电弧放电形式和检出放电相本方法对发生概率最大的单相电弧放电实施监测，根据初始行波浪涌之后的波形特征，若三相波形中有一相波形无明显变化趋势，而其余两相波形波动幅度不断增大，则电弧在过零点有熄灭和重燃现象，波形无明显变化趋势的一相为放电相，波形波动幅度不断增大的为非放电相；若三相波形中有一相波形波动幅度逐渐减小，而其余两相波形无明显变化趋势，则电弧在过零点不会熄灭，波形波动幅度逐渐减小的一相为放电相，波形无明显变化趋势的为非放电相；(4)、估计绝缘子污秽程度分析电弧放电形式，若局部电弧有周期性的熄灭与重燃现象，则证明电弧电流较小，污秽层电阻较大，污秽程度较轻；若电弧燃起后不再熄灭，则说明电弧电流较大，污秽层电阻较小，污秽程度较重；(5)、根据绝缘子污秽程度估计结果给出预报或告警对绝缘子轻度污秽发出较小故障隐患的预报；对绝缘子重度污秽发出较大故障隐患的告警。
全文摘要
本发明公开了一种基于行波原理的高压架空线路绝缘子在线监测方法，其特征在于通过对线路两端获取的绝缘子电弧放电产生的暂态行波的分析来判断绝缘子的绝缘性能根据电弧放电产生的初始行波到达线路两端的绝对时刻计算放电绝缘子的位置；分析暂态行波波形，判断电弧放电形式，估计绝缘子污秽程度，根据估计结果给出预报或告警，实现对高压架空线路绝缘的在线监测，保障线路的安全运行。本发明在线路两端设置监测装置，该方法无需在户外绝缘子上或杆塔处安装监测装置，极大地改善了装置的运行环境和减少了监测装置本身的维护工作量。
文档编号G01R31/12GK102928751SQ201210426100
公开日2013年2月13日 申请日期2012年10月31日 优先权日2012年10月31日
发明者李林, 马杰, 孙安国, 李磊, 王邦惠, 唐毅, 鲍忠伟, 黄德斌, 王玥婷, 朱倩茹, 王安宁, 李乃永, 姜陆海 申请人:山东电力集团公司烟台供电公司, 国家电网公司