基于红外热像的劣化绝缘子诊断技术研究

摘要

作为电网的重要绝缘部件,绝缘子的绝缘有效性直接影响电网的安全运行。国内外研究者对劣质绝缘子的带电检测开展了大量的研究工作,取得了较多的研究成果。然而,由于绝缘子缺陷类型的多样性和运行环境的恶劣性,因绝缘子劣化引起的停电事件依然频繁发生。本文以盘形悬式瓷质绝缘子为对象,对劣化绝缘子红外热像检测及缺陷诊断技术进行了研究。通过研究不同因素对绝缘子红外热像检测影响,提出了改进型红外热像诊断方法,对提高电网安全运行的可靠性有重要的意义。
　　在分析正常绝缘子串和劣化绝缘子串电压分布规律的基础上,对绝缘子的发热机理进行了分析。理论研究表明,绝缘子的发热功率与分布电压的平方成正比,正常绝缘子串的热象分布规律同电压分布规律相应,即呈不对称的马鞍形;劣化绝缘子发热功率随绝缘电阻值呈非线性变化;低值绝缘子的热象特征表现为钢帽温升偏高。
　　通过绝缘子红外热像检测实验室模拟实验,对绝缘子红外热像诊断的判别方法进行了分析研究。实验结果表明:外界气象环境因素仅影响绝缘子与空气的热交换速率,对绝缘子自身发热情况无重大影响,可通过制定相关检测导则最大程度避免气象因素干扰;低值绝缘子的红外热像特征十分明显,但由于绝缘子串电压分布不均匀,使用传统红外诊断方法易发生误判。因此,传统红外热像法对劣化绝缘子检测准确性有待进一步提高。依据正常绝缘子串同位置温差在一定范围内基本稳定,以及低值绝缘子在温差图上的特征十分明显的事实,引入数值分析方法,提出一种改进的劣化绝缘子诊断方法。运用基于红外热像技术的改进型劣质绝缘子诊断方法在变电站进行现场验证,检测结果表明,新方法相比传统红外热像检测方法,大幅提高了劣化绝缘子特别是低值绝缘子的正确检出率,具有深入研究和推广的价值。

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第1章 绪论

1.1 课题背景与研究意义

1.2 国内外研究现状

1.3 课题来源

1.4 主要内容与创新点

1.5 本章小结

第2章 劣化绝缘子发热理论及红外检测原理

2.1 劣化绝缘子发热机理

2.2 红外热像检测技术原理

2.3 本章小结

第3章 劣化绝缘子红外热像检测技术实验室研究

3.1 实验概述

3.2 实验背景

3.3 实验场地及设备介绍

3.4 实验方案设计

3.5 实验结果

3.6 实验结果分析与新方法的提出

3.7 本章小结

第4章 改进型红外热像劣化绝缘子诊断方法现场验证

4.1 变电站内220KV绝缘子实例分析

4.2 几种方法对比分析

4.3 总结分析

4.4 本章小结

第5章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

致谢

参考文献