中国科学技术信息研究所--国家工程技术数字图书馆

[学位论文] 刘又超重庆大学 2016年硕士导师: 蒋兴良共79页

摘要 : 近年来，由于经济高速发展，环境污染也随之而来，绝缘子污闪事故也呈逐年递增趋势，对我国的电力系统造成很大的经济损失，如今国内外对绝缘子污秽闪络特性、污秽等级划分等方面都有较深入的研究，但是针对于绝缘子各种污秽成分的影响分析较少。本文... 展开近年来，由于经济高速发展，环境污染也随之而来，绝缘子污闪事故也呈逐年递增趋势，对我国的电力系统造成很大的经济损失，如今国内外对绝缘子污秽闪络特性、污秽等级划分等方面都有较深入的研究，但是针对于绝缘子各种污秽成分的影响分析较少。本文试验研究了各种典型污秽成分的特性，分别分析研究了可溶性和不溶性污秽成分对绝缘子闪络的影响，提出了典型污秽成分的有效污秽度表征关系，建立了有效污秽度与污闪电压梯度的关系式，对防止外绝缘闪络事故具有一定参考价值。本文以典型悬式瓷和玻璃绝缘子为研究对象，分别用NaCl、NaNO3、Na2SO4、KNO3、NH4NO3、Mg(NO3)2、MgSO4、CaSO4等典型可溶盐与高岭土、硅藻土、二氧化硅、氧化铁、氧化铝、碳等不溶物对绝缘子染污，进行了大量的人工污秽试验。根据试验结果分析了各成分对绝缘子污闪的影响的共性与差异。不同污秽成分因溶解度，电导率以及可能发生的反应等物理化学因素对绝缘子闪络造成不同的影响。论文通过对各种单一可溶盐的闪络电压梯度与盐密的关系进行拟合，得到同类型的盐，如硝酸盐和易溶性硫酸盐，对绝缘子闪络的影响结果相近，主要表现在相同盐灰密条件下，同类型成分对应的闪络梯度相差不大，且闪络梯度随盐密的变化趋势基本一致。而不同的不溶物类型以及颗粒直径对绝缘子的闪络也会产生不同影响，其主要是通过影响绝缘子表面污层的吸水、保水与释水过程，间接影响绝缘子表面污层电导率，从而影响绝缘子的闪络梯度。结合可溶物与不溶物下绝缘子闪络梯度的拟合结果，以及参考自然环境下，四种典型地区绝缘子表面污秽成分的占比，提出了绝缘子闪络梯度与有效污秽度的表征关系。收起

关键词 : 绝缘子有效污秽度闪络特性污秽成分污闪电压梯度

2. 直流输电线路绝缘子积污特性与防污闪关键技术研究

[学位论文] 孙家祥山东大学 2021年博士导师: 李清泉共145页

摘要 : 近年来，随着长距离、大容量输电要求的提出，直流输电展现蓬勃发展的趋势。超/特高压直流输电线路的电压等级高、输电环境复杂，外绝缘污秽问题成为决定其线路绝缘水平的重要因素之一，污秽条件下的电气绝缘问题愈发突出。±660kV银东直流输电线路自... 展开近年来，随着长距离、大容量输电要求的提出，直流输电展现蓬勃发展的趋势。超/特高压直流输电线路的电压等级高、输电环境复杂，外绝缘污秽问题成为决定其线路绝缘水平的重要因素之一，污秽条件下的电气绝缘问题愈发突出。±660kV银东直流输电线路自投运以来便发生了多起由绝缘子放电导致的降压运行。线路的降压运行不仅会造成线路输送负荷浪费，造成经济损失，而且异常放电的频繁发生也表明该区域存在污闪放电的风险，严重威胁电力系统安全运行，一旦造成大规模污闪停电事故，将给国民经济带来重大损失。因此，研究直流输电线路绝缘子的自然积污特性，分析并掌握绝缘子的自然积污规律，对绝缘子表面污秽度进行准确快速预测，开展高性能绝缘子超疏水涂层研究，对于保障输电线路安全稳定运行具有重要意义。针对直流输电线路绝缘子积污特性与防污闪关键技术的相关问题，进行了以下几个方面的研究工作。首先，调研并分析了银东线沿线的主要污秽种类和污源性质，系统研究了银东直流输电线路的污湿特征，研究发现沿线污源呈现出较大的地域性差异，银东线在鲁西北地区以农业污秽为主，在鲁中地区以工业污染为主，在鲁东地区以农业污秽和海盐污秽为主。综合考虑污染源特征和污区等级等因素，在银东线确定了35个积污试验点进行绝缘子自然积污试验，通过开展现场污秽度测试，系统研究了绝缘子积污特性，提出了不同年限的饱和积污系数、带电系数等积污特征参量，得到了极性、绝缘子类型、上下表面、带电与否等因素对积污的影响规律。研究结果表明，银东直流输电线路的饱和积污时间为48个月，积污24个月和36个月的平均饱和积污系数分别为1.34、1.07，绝缘子表面等值盐密平均带电系数为1.176，灰密平均带电系数为1.395。正极性瓷绝缘子的平均盐密和灰密都要比负极性的低大约18％，正极性复合绝缘子的平均盐密和灰密分别比负极性的低11.9％、15.9％。复合绝缘子表面盐密要明显高于瓷绝缘子，而瓷绝缘子表面灰密和灰盐比均要比复合绝缘子大。绝缘子上、下表面的盐密和灰密随空间位置变化均呈现出“U”形分布，且下表面的盐密、灰密均要高于上表面。其次，开展了绝缘子污秽成分及周边大气颗粒物组分研究。通过测量绝缘子污秽粒径和离子成分，研究极性、空间位置、绝缘子类型和上下表面对绝缘子表面污秽粒径分布以及离子分布的影响。同时采集绝缘子周边大气PM2.5、PM10和TSP颗粒物样品，检测大气颗粒物样本中的离子成分和金属元素成分，分析大气颗粒物组分。通过开展大气颗粒物与绝缘子污秽的典型相关分析研究，分析了大气颗粒物对绝缘子污秽的影响程度。研究结果表明:正极线路绝缘子污秽的平均粒径略大于负极线路，绝缘子串导线侧和横担侧污秽的体积平均粒径较低，中间段表面污秽的体积平均粒径较高，瓷绝缘子污秽的体积平均粒径比复合绝缘子高出48.91％，绝缘子上表面污秽的平均粒径比下表面高13.85％。绝缘子污秽中的主要离子是SO42-、NO3-、NH4+、Ca2+，不同空间位置的绝缘子表面污秽离子分布情况基本相同。大气PM2.5和PM10的主要离子成分为SO42-、NO3-、NH4+、Ca2+，主要金属成分为Na、Mg、K、Ca。大气PM2.5和PM10均对绝缘子污秽成分有显著的影响，大气PM2.5和PM10是影响绝缘子积污的主要因素。然后，根据绝缘子自然积污特性研究结果以及大气颗粒物对绝缘子污秽的影响程度分析结果，分析绝缘子积污影响因素并选择合适的原始变量数据，建立基于探索性因子分析和最小二乘支持向量机的绝缘子污秽度组合预测模型，通过使用非支配排序遗传算法对模型参数进行优化得到最终的预测结果，同时使用8种模型评价指标并用雷达图对其进行可视化处理，验证模型的有效性与准确性，从而实现对直流输电线路绝缘子污秽度的准确快速预测。最后，提出了一种基于溶胶凝胶和等离子体射流的绝缘子超疏水涂层制备方法，进行了涂层的微观结构分析、憎水性能研究、表面自由能计算、自清洁性试验和稳定性测试，并开展了自然积污试验研究。研究结果表明:超疏水涂层表面具有微纳米级粗糙结构，表面的水滴静态接触角为160.15°，接触角滞后为0.60°，滚动角为1.8°，表面自由能仅为0.1421mN/m，水在其表面的黏附功约为3.9mN/m，展现出良好的超疏水性、自清洁性、机械稳定性、化学稳定性和时间稳定性。超疏水绝缘子表面盐密明显低于普通绝缘子，其表面盐密最低值仅为普通绝缘子的1/5。由于超疏水绝缘子良好的超疏水性和自清洁性，降雨对其表面积污的影响要远大于普通绝缘子，在旱季，超疏水绝缘子表面盐密分别比瓷绝缘子和玻璃绝缘子低12％和8.9％，而在雨季，超疏水绝缘子表面盐密则分别比瓷绝缘子和玻璃绝缘子低68.5％和67.1％，这表明制备的超疏水绝缘子具有良好的防污性能。收起

关键词 : 绝缘子积污特性防污闪大气组分污秽度预测超疏水涂层

3. 基于高光谱图像处理技术的绝缘子污秽度与污秽成分研究

[学位论文] 谭蓓西南交通大学 2019年硕士导师: 李恒超共67页

摘要 : 输电线路绝缘子长期裸露，其表面污秽不断堆积，从而改变了外绝缘强度，这可能会造成污秽绝缘子闪络现象，因此，研究绝缘子污秽对输电线路的正常运行至关重要。同时，高光谱图像具有光谱范围广、图谱合一的特点，能精细化地反映物质微观特性。为此，... 展开

关键词 : 高光谱成像图像处理绝缘子污秽度极限学习机

4. 污秽绝缘子泄漏电流特性与污秽预警方法研究

[学位论文] 李璟延重庆大学 2010年博士导师: 孙才新;司马文霞共124页

摘要 : 随着我国超高压和特高压电网的建设和运行，污闪事故的治理和防治已成为关乎我国电力工业安全生产的重要任务之一。为了适应建设统一坚强智能电网的发展需要，必须提高输电线路外绝缘状态检测与控制的有效性和科学性，实现污闪治理的智能化。传统的污... 展开随着我国超高压和特高压电网的建设和运行，污闪事故的治理和防治已成为关乎我国电力工业安全生产的重要任务之一。为了适应建设统一坚强智能电网的发展需要，必须提高输电线路外绝缘状态检测与控制的有效性和科学性，实现污闪治理的智能化。传统的污闪防治策略主要以每年定期清扫或调整绝缘子爬电距离为主，这些方法不仅要消耗大量的劳动力，而且无法正确地掌握绝缘子表面的污秽状况，导致防治工作存在很大的盲目性，防治污闪的效果并不显著。虽然有大量的文献在不断地探索污闪的特性和机理，但是有许多的关键性问题仍需要人们继续去解决。污闪是污秽绝缘子沿面放电的极端结果，而污闪与泄漏电流之间又有着密切的联系。因此，研究的关键点应着眼于探索污闪过程中的泄漏电流特性，提取有效的特征量，最终建立起泄漏电流和污秽度的关系，使污闪防治工作最终进入科学化，从而提升电网监管的智能化水平。实测的污秽绝缘子泄漏电流信号中总是包含大量噪声干扰，很难准确提取泄漏电流的有效特征量。本文首先利用四种小波阈值去噪方法分别对未出现局部电弧时不同信噪比的实测泄漏电流信号进行去噪，提取出四种阈值去噪前后的泄漏电流波形、泄漏电流有效值以及三次谐波与基波幅值比等特征量，对比分析三个特征量的四种阈值去噪效果，优选出最适合提取泄漏电流信号特征量的小波去噪方法。通过分析得出在信噪比大于1.0时，对于小泄漏电流信号的波形、有效值两个特征量采用自适应阈值是最佳的去噪方法；而对于三次谐波与基波的幅值比这个特征量而言，四种阈值去噪法获得的比值对真实比值的逼近效果基本一样。综合比较从实测信号提取的各个特征量前后的去噪效果，提出自适应阈值法是提取未出现局部电弧前泄漏电流信号特征量的最佳软去噪方法。经过大量的试验样本采集和试验分析，对污闪全过程泄漏电流的特性进行了深入研究。针对泄漏电流的时频域特性，从泄漏电流有效值、泄漏电流波形、泄漏电流功率谱以及谐波成分等入手，发现并提出污秽放电发展全过程可以划分为三个区段，即安全区、预报区和危险区，这样能很好地将污闪放电发展阶段与泄漏电流的变化特点联系起来，试验证明该划分不受绝缘子形状、污秽等级等因素的影响，具有可推广性。同时，明确了泄漏电流时域和频谱域的区段分界线，为进一步研究污秽放电预警提供了有力的理论指导。研究表明，泄漏电流有效值、泄漏电流波形以及功率谱最大谱峰值增长速率三个特征量可以为区段污闪预警系统的建立提供有效帮助，同时这三个特征量可从泄漏电流的角度来完善对污闪机理的描述。对于污闪预警系统而言，泄漏电流是最重要的预测输入信息量。污秽度的增大和环境湿度的增加都会使泄漏电流增大，如何区分这两种影响因素是后续研究的关键。运行电压下，在远离闪络的安全区(<50 mA)内，分别改变湿度和污秽度，研究泄漏电流的相应变化，实现将绝缘子污秽状态预测提前到安全区来的目的，从而为后续操作赢得更多时间。针对现有污秽绝缘子在线检测系统大多基于泄漏电流时域特征而忽略了泄漏电流频域成分中含有丰富信息量的问题，本文提出了利用傅里叶变换与功率谱估计相结合频域分析法，并参考电流波形区段变化，提出三次谐波与基波幅值比和功率谱中高频能量与总能量比这两个频谱特征量可以作为区别泄漏电流影响因素的两个重要特征量。重复试验证明，在重污状态下，这两个特征量的阈值是存在的，同样对于重度污秽的预测是很有帮助的。研究的最终目的是为实际工程中输电线路防污闪预警和污秽度预测提供科学的指导，优化绝缘子污秽度预测输入特征量，提高预测时间裕度和可靠性是建立综合预警系统的关键。基于重复性试验研究，测取了相同运行状态下相同采样时段内的泄漏电流，研究发现泄漏电流有效值均值、有效值最大值和有效值标准差这三个特征量是最优化的输入参量。根据建立的三特征量与污秽度的回归拟合关系，对比分析了两种绝缘子的泄漏电流三特征量与污秽度的关系，推导验证了耐污型绝缘子泄漏电流三个特征量小于普通型绝缘子的原因。最后，提出在污秽沿面放电的安全区段内，主要利用优化的泄漏电流三个特征量作为污秽度预测神经网络模型的输入量，仿真和试验结果对比表明，本文所建立的预测模型平均误差在3.6％以下，符合实际工程需要。本文的研究结果填补了目前对污秽绝缘子泄漏电流特性认识的不完整性，完善了以泄漏电流变化为基础对污闪机理研究的描述，建立了泄漏电流与污秽放电发展阶段的过程关系，不仅为输电线路防污预警系统特征量的优化选择提供了理论依据，而且对输电线绝缘子清扫决策也有明确的指导作用。收起

关键词 : 绝缘子泄漏电流相对湿度污秽度绝缘状态检测污闪过程

5. 线路自动盐密监测技术在防污闪工作中的应用研究

[学位论文] 尚教会华北电力大学（北京） 2012年硕士导师: 黄伟；崔永建共47页

摘要 : 电力系统的安全运行与污秽闪络密切相关，防止绝缘子发生污闪是提高电力系统安全运行的最为重要的手段和措施。电力系统污秽区的分布及变化，是电力系统高压架空线路、变电站电瓷外绝缘选型的重要指标。随着超、特高压交、直流输电的发展，污秽条件下... 展开

关键词 : 电力系统污秽区线路自动盐密监测系统现场污秽度绝缘子

6. 高污秽度环境下腕臂复合绝缘子积污与电场特性研究

[学位论文] 董海燕兰州交通大学 2021年博士导师: 张友鹏共111页

摘要 : 腕臂绝缘子是接触网上带电体与接地体间保持电气绝缘的关键零部件，其性能直接影响牵引供电系统的安全运行，积污特性和电场特性是衡量绝缘子性能的两大重要指标，可预测绝缘子在不同气象条件下的积污程度，并判断其绝缘状况。为了解决高污秽度环境下... 展开腕臂绝缘子是接触网上带电体与接地体间保持电气绝缘的关键零部件，其性能直接影响牵引供电系统的安全运行，积污特性和电场特性是衡量绝缘子性能的两大重要指标，可预测绝缘子在不同气象条件下的积污程度，并判断其绝缘状况。为了解决高污秽度环境下接触网绝缘子污闪问题，本文选取兰新铁路达坂城盐湖风区为高污秽度环境，接触网腕臂复合绝缘子为研究对象，从洁净绝缘子电场分布特性、目标区域运行绝缘子表面自然污秽物特性、绝缘子积污分布特性、染污绝缘子电场分布特性和新型绝缘子设计等五方面展开研究，主要工作和成果如下： (1)构建了腕臂绝缘子等比例几何模型，以电准静态场理论为基础，建立了清洁绝缘子电场计算数学模型。根据电场控制方程，采用有限元法分析了洁净状态下不同伞型结构绝缘子的电位和电场分布特性。结果表明：伞间距、伞倾角及伞裙个数等结构参数相同时，伞型结构对绝缘子沿面电位和电场分布无明显影响；单个伞裙表面的电位和电场分布具有圆周对称性，电位和场强从伞根部到边缘逐渐减小。 (2)采集了兰新铁路达坂城-乌鲁木齐区间盐湖风区腕臂复合绝缘子表面自然污秽样本，利用扫描电镜和能谱仪分析了污秽的微观形貌及元素组成；采用电感耦合等离子体质谱仪和离子色谱仪分析了污秽可溶盐中主要的阴、阳离子组成；运用X-射线衍射仪分析了污秽不溶物的主要成分；借助激光粒度分析仪，首次分析了腕臂绝缘子平、斜两种特有布置方式下污秽颗粒粒度分布特性。大多数污秽颗粒的形状不规则，只有少量的污秽颗粒呈球状；可溶性污秽的主要成分是二价盐CaSO4；污秽不溶物中晶体的主要成分为SiO2；平安装方式下，粒径集中在8~32μm；斜安装方式下，粒径集中在8~25μm。 (3)采用欧拉-拉格朗日法描述绝缘子的积污过程，建立了电场-流场-粒子追踪场三者单相耦合的颗粒轨道数学模型，以盐湖风区污秽物特征参数为前提条件，在COMSOLMultiphysics软件平台上构建了腕臂复合绝缘子风洞积污数值仿真模型，分析了平、斜两种布置方式下风速、风向及粒径对绝缘子积污特性的影响。以碰撞系数表征绝缘子的最大积污程度，粒径越大或风速越大或气流角度[0°,±30°]时，布置方式对碰撞系数的影响越明显。 (4)洁净复合绝缘子积污受潮后呈现分离水珠和湿污层两种染污状态，在分离水珠作用下，分析了水珠静态接触角、位置及间距对绝缘子电位和电场分布的影响；针对附有均匀湿污层的绝缘子提出了电场计算新方法，分析了污层厚度和电导率对电场分布特性的影响。通过对比分析洁净、分离水珠以及附有湿污层三种状态下绝缘子电场特性，揭示了绝缘子表面电场特性演变规律。 (5)从绝缘子结构高度不变、绝缘子有效爬电距离最大、伞间平均场强最小的角度出发，设计了一种新型绝缘子结构，采用数值仿真和自然积污试验相结合的方法，分析了新型伞裙结构绝缘子防污的有效性。结果表明：新型伞裙结构绝缘子有效改善了不同风向下绝缘子的积污能力，作为主动防污措施，从源头降低污闪事故率，提高牵引供电系统的可靠性。收起

关键词 : 高污秽度环境腕臂复合绝缘子自然污秽物积污分布电场特性

7. 复合绝缘子的长期运行性能试验研究

[学位论文] 许喆山东大学 2009年硕士导师: 李庆民共91页

摘要 : 近年来，随着我国工业的迅速发展，排放到空气中的污秽物也日益增多，环境条件不断恶化，而且在今后相当长的时期内，我国的大气污染状况仍较严重。电网输变电设备现有的外瓷绝缘水平和采取以清扫为主要手段的传统防污闪工作方式，已不能适应目前大气... 展开近年来，随着我国工业的迅速发展，排放到空气中的污秽物也日益增多，环境条件不断恶化，而且在今后相当长的时期内，我国的大气污染状况仍较严重。电网输变电设备现有的外瓷绝缘水平和采取以清扫为主要手段的传统防污闪工作方式，已不能适应目前大气环境污染状况的变化，更无法抵御恶劣气象条件的侵袭，使得电网污闪事故不断发生，而大面积污闪事故已成为我国电力系统安全运行的主要威胁之一。由于硅橡胶复合绝缘子具有良好的憎水性和憎水迁移性，使得其抗污闪能力强，且具有不检零、不清扫、重量轻、运输安装方便等诸多优点。自九十年代以来，复合绝缘子在电力系统得到了广泛应用，成为输电线路防止污闪事故的有效手段之一。目前，在全国电网上运行的已有300多万只，运行时间最长的已近20年。山东电网现已采用30万余只复合绝缘子，运行时间最长的已达18年。在长期运行过程中，复合绝缘子受电气、机械和外界环境条件的共同作用，会因潮湿、局部放电、电晕、紫外线照射、化学及生物侵袭等因素的影响而导致机电性能下降。全国不断有复合绝缘子闪络、机械强度下降、击穿、脆断、劣化及鸟害的信息报道，而复合绝缘子的运行至今基本处于免维护状态。不同厂家、不同时期、不同工艺生产的复合绝缘子，在不同环境中的运行可靠性是一个令人担心的问题。如何检测、评估复合绝缘子的整体运行性能以及如何正确使用复合绝缘子，是我国电力运行部门急需解决的课题。因此，非常有必要研究复合绝缘子的各种运行性能，涉及不同环境条件下、不同生产厂家、不同运行年限的复合绝缘子的机械性能、电气性能以及材料的理化性能等，以确定复合绝缘子的老化状况并可靠预估其使用寿命。在此基础上，制定复合绝缘子选用、验收、运输安装、运行检测方面的工程导则，避免或减少因复合绝缘子运行维护不当而造成的事故，确保电网的安全稳定运行。本文重点围绕复合绝缘子的运行可靠性开展了大量试验研究工作，主要内容涉及复合绝缘子的电气性能、老化性能和机械性能研究三大部分。对清洁区、沿海地区、城市工业污秽区内运行的复合绝缘子的憎水性进行了测试研究，分析了憎水性、污秽度与运行时间及运行环境之间的关系。通过研究温度、灰密、电场强度、运行环境及污秽性质等因素对憎水性的影响，提出了不同的运行维护措施。全面考察在工业、海洋、城市等不同污秽地区复合绝缘子的长时间自然积污特性，分析了不易用水清洗的顽固污层对总灰密的贡献率，提出测量复合绝缘子完整污秽度的新方法。对不同生产工艺、不同运行年限、不同运行环境的复合绝缘子开展陡波冲击电压、工频湿耐受电压、工频干湿闪电压等试验研究，考核复合绝缘子的电气运行性能，分析了复合绝缘子工频干湿闪电压差异与影响因素以及复合绝缘子的运行可靠性。通过对复合绝缘子人工雾工频电压试验方法的探讨，针对憎水性减弱后的复合绝缘子提出了新的人工污秽试验方法，并对有关结果进行了总结。通过对运行后的复合绝缘子进行5000h人工加速老化试验，研究了硅橡胶在老化过程中的污秽度变化、泄漏电流变化、硬度变化以及放电与烧蚀情况等，提出了硅橡胶绝缘子长期运行性能的评价准则。分析了内楔式复合绝缘子的残余机械强度和机械稳定性，探讨了拉扭组合机械负荷对其机械性能的影响。研究了外楔式复合绝缘子的机械性能及其运行后的残余强度，并对外楔式复合绝缘子的机械稳定性进行评价。针对压接式复合绝缘子的机械性能，开展了跟踪检测和动载稳定性的研究。分析了不同端部连接工艺复合绝缘子的机械稳定性，提出了复合绝缘子机械运行性能的检测要求。最后，综合上述各项研究结果提出了针对复合绝缘子的工程使用导则。收起

关键词 : 复合绝缘子污秽度憎水性老化试验机械性能运行可靠性

8. 在不均匀污现和憎性水性条件丁合成绝缘子污闪性能的研究

[学位论文] 黄嶒清华大学 2000年硕士导师: 梁曦东共76页

摘要 : 该文首先分析了合成绝缘子的污闪机理和一些主要的影响因素.接着,该文研究了在污秽度不均匀分布条件下合成绝缘子的污闪性能.利用以往的经验和绝缘子运行现场测得的数据,对污秽度在合成绝缘子表面的分布特点作出了总结,将合成绝缘子污秽度不均匀分布分... 展开

关键词 : 合成绝缘子污秽度不均匀分面憎水性鸟粪闪络不明原因闪络

9. 基于可见光图像的铁路接触网绝缘子等值灰密检测方法研究

[学位论文] 孙磊西南交通大学 2019年硕士导师: 吴文海共65页

摘要 : 受地域气候、环境恶化及铁路运输工况等多种外界因素影响，铁路接触网绝缘子的自然积污情况不容忽视，过多的绝缘子积污将会在特定环境条件下引发“污闪”事件，严重时破坏接触网电路的正常运转，造成难以估量的经济损失。在现有的各种应用于绝... 展开受地域气候、环境恶化及铁路运输工况等多种外界因素影响，铁路接触网绝缘子的自然积污情况不容忽视，过多的绝缘子积污将会在特定环境条件下引发“污闪”事件，严重时破坏接触网电路的正常运转，造成难以估量的经济损失。在现有的各种应用于绝缘子维护工作的技术方案或产品中，带电水冲洗车因其操作简单、清洁效果好、工作成本低等独特优越性能而受到重视并被多个铁路局应用。然而带电水冲洗车过分依赖于人工操作，存在工作效率低下、人工检测精度不足以及高电压工况下安全性不足等弊端。随着各领域科学技术的不断发展与应用，对于铁路接触网的安全要求也不断提高，水冲洗车的自动化转型迫在眉睫。为了实现自动化水冲洗工作，绝缘子污秽度的在线检测是必不可少的。在现有的相关研究中，多数集中于提高检测精度，缺乏对实际工作应用的考虑，不能在“污闪”事故发生前得到准确的检测结果。等值盐密与等值灰密是目前最为权威的污秽度描述方法，等值盐密检测方法精度高却难以实现在线检测，而等值灰密方法虽然检测精度略低，但因其高实用性而受到青睐。为了实现污秽度在线检测，提出一种基于可见光图像间接检测等值灰密的绝缘子污秽度在线检测方法，并结合实际解决在应用中出现的部分现实问题，以达到高检测精度。本文的主要研究内容如下： 1）分析铁路接触网绝缘子的污秽状况并结合水冲洗车的实际工况，选择可见光图像法作为自动化识别与检测的主要方法。 2）针对目前该领域技术应用时所忽略的绝缘子型号分类问题，采用视觉词包模型进行污秽度检测前的型号分类工作，引入近义词分配法，并采用SVM对样本进行学习分类，通过实验测试分类效果。 3）在处理绝缘子污秽度检测问题时，提取颜色特征量以及纹理特征量进行统计计算，进行特征融合与降维以提高分类学习效果，并计算出各类典型绝缘子的最佳描述量作为参考污秽度。 4）添加模糊因子构成双超球数据域描述方法，形成模糊区间，调整决策方案以降低二分类造成的漏警率。同时分析虚警样本，对特殊样本制定对应的检测方法以降低虚警率。收起

关键词 : 图像处理可见光图像绝缘子污秽度在线检测等值灰密法

10. 污秽绝缘子泄漏电流特性分析和模式识别方法研究

[学位论文] 陈泓达重庆大学 2012年硕士导师: 廖瑞金；何惧熊共61页

摘要 : 变电站及输电线路中电气设备的防止污闪工作一直都是电力运行工作中的关键部分，为了防止污闪发生，需要对电气设备的污秽情况进行检测，检测污秽的方法中最为准确的测量方法是检测绝缘子表面的泄漏电流，通过对泄漏电流的实时检测，以此可以动态的反... 展开变电站及输电线路中电气设备的防止污闪工作一直都是电力运行工作中的关键部分，为了防止污闪发生，需要对电气设备的污秽情况进行检测，检测污秽的方法中最为准确的测量方法是检测绝缘子表面的泄漏电流，通过对泄漏电流的实时检测，以此可以动态的反映绝缘子表面的污秽情况。但是目前针对电流信号的分析研究还比较少，致使从检测到的泄漏电流信号中难以得到较为精准的信息，为此本文引入现代功率谱估计方法和句法模式识别方法，对泄漏电流进行深入分析。本文首先通过污秽试验对检测泄漏电流的影响因素进行了分析，通过试验得到泄漏电流与相对湿度和污秽度的基本关系，经过FFT变化分析基波和三次、五次谐波幅值与湿度的关系，从而分析得到泄漏电流和湿度的关系，分析发现：泄漏电流随湿度的增加而增大，相同湿度变化下的泄漏电流增长速率越大则可以判别污秽度的越重，而且泄漏电流增大时，频域中基波幅值增大最显著而三次和五次谐波增大微弱。其次，本对现代功率谱估计的方法进行了系统的原理介绍和分析，通过对功率谱中的AR模型和线性预测理论之间关系的分析，找到将功率谱应用于泄漏电流分析中的方法，然后通过泄漏电流的功率谱特征与泄漏电流时域特征中的有效值的联合分析，更好地把握了泄漏电流的总体特征。文中基于现代功率谱方法提取了泄漏电流的功率谱特征，实测的情况说明提取的功率谱特征可以更准确地表征泄漏电流脉冲的特性。再次，本文针对功率谱本身存在的缺点，将句法模式识别的方法应用于泄漏电流分析，以解决功率谱分析中对镜像信号分析失真的问题，此方法获得了全面的泄漏电流信号的结构信息，对绝缘子泄漏电流的极性效应提供了准确和全面的识别，从而更深入地把握绝缘子表面放电特性。最后，结合现代功率谱分析方法与句法模式识别方法，在实验室对人工涂污的绝缘子进行的实测，表明该系统的工作情况稳定可靠；在系统软件的分析空间窗口中可以清楚地判断绝缘子表面污秽放电的状况，表明所研究采用的污秽放电分析方法是有效的。收起

关键词 : 泄漏电流现代功率谱估计污秽度句法模式识别绝缘子