基于高频放电信号的绝缘子运行工况探讨

肖春伟 郭晓飞 孙君录

摘 要：随着电网技术的不断提高，输电线路带电检测技术显得尤为重要。瓷质或复合绝缘子的检测结果是判断输电线路运行工况的重要依据，本文从绝缘子带电检测的现状，基于高频放电信号检测绝缘子的原理及现场应用等方面阐述了瓷质、复合绝缘子运行工况的判别。

关键词：输电线路;带电检测;瓷质绝缘子;复合绝缘子;运行工况

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.17.154

1 引言

随着电网技术以及电力装备制造水平的不断发展，架空输电线路的结构设计及绝缘配置也与时俱进。设计及投运年限较久的输电线路，其绝缘配置一般为瓷质绝缘子，而瓷绝缘子在复杂高压电磁环境下会出现低值或零值等现象，这严重影响了输电线路的绝缘要求和安全运行。近年来，输电线路设备不断增加，我公司所辖区域绝缘子总数45637支，其中复合绝缘子35025支，占比76.7%。输电运检室负责输电线路检测有一个班，负责辖区内所有绝缘子检测任务，现有检测手段单一，劳动量大，并且复合绝缘子检测缺少可靠的检测手段。

2 现状及存在问题

（1）传统检测方法。传统的瓷质绝缘子检测仪是使用火花间隙方式，靠操作人员听放电声、看火花来判断绝缘子是否异常，这类检测大多依据人员经验判断，对人员经验水平要求高、检测精确度低，目前基本不再采用该方法;JXD35-500绝缘子检测仪，解决了传统绝缘子检测仪需要靠经验来判断的方式，测试仪有数字读数，且判断准确，但需要人员登杆，单片检测;复合绝缘子目前没有有效的带电检测手段，只能通过憎水性实验及外观检查法来判断老化程度，且当前条件下只能依靠抽测，并不能达到100%覆盖。

（2）现场需求。针对当前输电线路瓷质绝缘子运行时间长、复合绝缘子使用量大、检测班组少的情况，急需一种能够快速、准确检测瓷质与复合绝缘子异常的设备和方法。

3 基于高频放电信号检测绝缘原理方法探讨

（1）绝缘子检测理论依据。当绝缘子内部介质发生局部放电或不完全击穿的现象时，通过支承铁塔的接地回路中会出现由此形成的放电脉冲电流，若检测这个放电脉冲电流，即可发现绝缘子发生故障的状况。在高速脉冲信号采集电路基础上，分析工频周期内的漏电电流波形，找出有故障绝缘子时电流脉冲波形与无故障绝缘子时电流脉冲波形之间的差异，即可确定故障绝缘子产生的特征频谱。

（2）检测方法的原理应用。通过收集到的频谱数据进行分析，找出瓷质和异常复合绝缘子故障绝缘子特征频谱，快速判断杆塔存在的判断零值绝缘子和复合绝缘子运行状况。通过对复合绝缘子频谱特征分析判断绝缘子运行年限范围，判断绝缘子老化程度为制定检修策略提供依据。

该检测方法适用于110—220kV输电线路绝缘子检测，无需线路停电且不用登杆在地面即可完成运行中的绝缘子检测，每次检测会自动采集20组频谱数据，可以对整基杆塔上瓷质绝缘子和复合绝缘子进行运行工况进行判别。

（3）瓷质绝缘子运行工况判别。

有故障绝缘子存在，3M～5M处明显出现特征频谱。

无故障绝缘子存在，无明显特征谱出现。

（4）复合绝缘子运行工况判别。

脉冲信号中没有1.5V以上脉冲信号，可判定绝缘子运行年限相当于Ⅲ级污秽区运行5年及以下复合绝缘子，复合绝缘子状态较好可长期运行。

脉冲信号中包含2V根据脉冲信号出现数量可判定复合绝缘子污秽程度，当同一相位角频繁出现大于10个2V脉冲信号长期运行，可能会出现污闪跳闸故障。

4 应用效果

该分析方法通过现场试验找出了瓷质故障绝缘子特征频谱和异常复合绝缘子特征频谱，通过对复合绝缘子频谱特征分析判断绝缘子运行年限范围，为绝缘子的检测提供了新途径，绝缘子检测覆盖率可达到100%，适于在输电线路推广使用。

参考文獻：

[1]刘克武，孙义忠，张新红.悬式绝缘子结构高度分散性控制方法[J].电磁避雷器，2001（01）.