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基于放电特征检测的复合绝缘子憎水性评估方法研究

作　者: 杨本星
导　师: 杜伯学
学　校: 天津大学
专　业: 高电压与绝缘技术
关键词: 复合绝缘子憎水性交流电晕直流电晕盒维数发光亮度发光面积
分类号: TM216
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

复合绝缘子具有污闪、湿闪电压高,重量轻等优点,在我国电网中得广泛的应用。复合绝缘子优异的性能是由于其外绝缘材料硅橡胶具有良好的憎水性,但是在运行过程中污秽、潮湿、放电等因素经常引发憎水性下降甚至丧失,导致复合绝缘子闪络电压显著下降而引发闪络事故,严重威胁电力系统的安全和稳定。常用的憎水性检测方法有:接触角法、表面张力法、喷水分级法和泄漏电流法等。但这些方法都有自身的局限性,因此,迫切需要一种能够更加有效检测复合绝缘子表面憎水性的方法,以提高其安全性和可靠性,确保电力系统的稳定运行。本文在以上方法的基础上,提出一种基于放电光学特征分析的评估方法。本文在电晕老化试验的基础上,分别在交流电晕,正负直流电晕下对六块试样进行不同时间的老化,以制备出不同老化程度的试样。实验过程中用高速摄像机记录液滴在试样表面的动态变化过程及其引发的表面放电现象,通过分析放电分布及特征建立了绝缘子表面放电的放电亮度、放电面积、分形维数与试样憎水性的对应关系。结果表明:随着憎水性的下降,放电亮度、放电脉冲个数、放电面积及盒维数均呈增大的趋势。本文研究了在交流电晕老化条件下,随着电晕老化时间的增加,憎水性的变化规律。结果表明:随着憎水性的下降,试样表面的放电亮度和放电面积有增强趋势,放电的盒维数也逐渐增大。直流电晕老化条件下,试样表面放电现象也有与此相似的变化规律。且其变化趋势更明显,这是因为直流电晕老化更为严重的缘故。最后,本文在喷水分级法的基础上,对不同HC等级试样表面的放电现象作了定量表征。结果表明,随着HC等级的增加,放电亮度、放电面积及盒维数均有增加趋势。放电光的特征与试样憎水性有良好的对应关系,因此,可以把它作为复合绝缘子憎水性评估的一种新方法。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章绪论  7-17
  1.1 选题背景及研究意义  7-10
  1.2 复合绝缘子憎水性及丧失机理  10-14
  1.3 复合绝缘子憎水性评估方法  14-16
  1.4 本论文的主要工作  16-17
第二章实验过程及数据处理方法  17-26
  2.1 实验试样介绍  17
  2.2 电晕老化实验  17-20
    2.2.1 实验装置及实验方法  17-18
    2.2.2 实验过程  18-19
    2.2.3 实验结果及分析  19-20
  2.3 动态水滴实验  20-22
    2.3.1 实验装置及实验方法  20-21
    2.3.2 实验过程及相关参数  21-22
  2.4 放电光特征的提取  22-25
    2.4.1 分形维数简介  22-24
    2.4.2 盒维数及亮度计算方法  24-25
  2.5 本章小节  25-26
第三章交流电晕对绝缘子表面憎水性的影响  26-34
  3.1 亮度变化规律  26-29
  3.2 盒维数变化规律  29-32
  3.3 发光面积变化规律  32-33
  3.4 本章小结  33-34
第四章直流电晕对绝缘子表面憎水性的影响  34-44
  4.1 直流输电中的电晕现象  34-35
  4.2 直流电晕下试样的憎水性变化  35-40
    4.2.1 负直流电晕下试样的憎水性  35-38
    4.2.2 正直流电晕下试样的憎水性  38-40
  4.3 发光面积变化规律  40-41
  4.4 交直流电晕对比  41-43
  4.5 本章小结  43-44
第五章不同HC等级试样的放电光特性  44-51
  5.1 喷水分级法简介及试样制备  44-45
  5.2 不同HC等级试样表面放电的光学特征  45-50
  5.3 本章小节  50-51
第六章结论与展望  51-52
  6.1 本文结论  51
  6.2 研究展望  51-52
参考文献  52-55
发表论文和参加科研情况说明  55-56
致谢  56

基于放电特征检测的复合绝缘子憎水性评估方法研究

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