一种计及极端寒潮环境下的复合外套绝缘子的劣化状态评估方法技术

本发明专利技术提供了一种计及极端寒潮环境下的复合外套绝缘子的劣化状态评估方法，包括搭建了试验平台。首先通过操控上位机对温度控制总端及环境湿度调节器发出控制信号，模拟实现极端寒潮的环境，再通过上位机控制工频电压控制器对复合绝缘子试品进行恒定升压处理，其次计算得出复合外套绝缘子试品的工频试验电流，最后经过算法优化后计算得出复合外套绝缘子的劣化状态评估因子并对复合外套绝缘子的劣化状态进行评估；本发明专利技术的有益效果在于提供了一种计及极端寒潮环境下的复合外套绝缘子的劣化状态评估方法，并搭建了试验平台，为在极端寒潮环境下复合绝缘子劣化状态的评估提供坚实基础，对电力系统安全及稳定性提供重要保障。障。障。

【技术实现步骤摘要】
一种计及极端寒潮环境下的复合外套绝缘子的劣化状态评估方法


[0001]本专利技术属于绝缘子劣化状态评估领域，特别是一种计及极端寒潮环境下的复合外套绝缘子的劣化状态评估方法。

技术介绍

[0002]在电力系统中，复合绝缘子作为不同带电体之间以及带电体与地面之间的电气绝缘和机械支撑的重要设备，以其重量轻、耐污闪性能好和机械强度高等众多优点，在各地不同电压等级输电线路中得到广泛应用。复合绝缘子在运行中会受到各种因素的影响，尤其是复杂的环境因素下随着时间的运行会出现绝缘子粉化、开裂、不明原因闪络等现象，复合绝缘子劣化与运行环境密切相关，尤其是高寒潮湿等恶劣环境下绝缘子的劣化往往更为严重。因此复合绝缘子在受户外恶劣环境影响下的劣化问题必须得到高度关注，需要及时发现复合绝缘子的劣化问题并采取相关措施。
[0003]本专利技术将极端寒潮环境下复合绝缘子的运行时长以及施加的电压综合考虑，最终得到复合外套绝缘子的劣化状态评估因子，对绝缘子的劣化状态评估具有重要意义。

技术实现思路

[0004]一种计及极端寒潮环境下的复合外套绝缘子的劣化状态评估方法其特征在于，首先搭建了一个试验评估平台，所述平台包括：上位机、工频电压控制器、工频电压发生器、高压同轴线缆、开关、高精度分压器、高压实验电极一、高压实验电极二、气候模拟试验箱、复合外套绝缘子试品、电流测试线圈、接地网、湿度控制器、加湿器一、加湿器二、温度控制总端、环境温度调节器、实验数据采集单元、接地装置一、接地装置二；
[0005]所述上位机与工频电压控制器输入端相连，工频电压控制器输出端与工频电压发生器的输入端相连，工频电压发生器的输出端经高压同轴线缆与开关的右端相连，开关的左端与高精度分压器的输入端相连，高精度分压器的输入端与高压实验电极一相连，高压实验电极一与复合外套绝缘子试品的上端相连，复合外套绝缘子试品的下端与高压实验电极二相连，高压实验电极二与接地网相连，电流测试线圈套接于高压实验电极二与接地网之间；
[0006]所述高精度分压器及电流测试线圈的信号端与实验数据收集单元的输入端相连，实验数据收集单元的输出端与上位机相连；
[0007]所述工频电压发生器的接地端与接地装置一相连，高精度分压器的接地端与接地装置二相连；
[0008]所述湿度控制器的输入端与上位机相连，湿度控制器的输出端与加湿器一、加湿器二相连，温度控制总端的输入端与上位机相连，温度控制总端的输出端与环境温度调节器相连；
[0009]所述复合外套绝缘子试品、加湿器一、加湿器二、环境温度调节器及高压实验电极
一、高压实验电极二均置于气候模拟试验箱内部；
[0010]一种计及极端寒潮环境下的复合外套绝缘子的劣化状态评估方法包括以下步骤：
[0011]S1：通过上位机对温度控制总端发出控制信号，使得环境温度调节器对气候模拟试验箱进行降温处理，当温度降至T时保持环境此温度；随后通过上位机对湿度控制器发出控制信号，使加湿器一、加湿器二对气候模拟试验箱进行环境加湿处理，通过湿度控制器保持湿度为w；
[0012]S2：保持气候模拟试验箱内环境条件不变，闭合开关，通过上位机对工频电压控制器发出控制信号，使得工频电压发生器对复合外套绝缘子试品进行恒定升压处理，每隔时间Δt升压ΔU，一共进行N次升压，每进行一次升压后记录此时的时间t及工频电压发生器的电压U1，再由高精度分压器及电流测试线圈测得此时的复合外套绝缘子试品的电压U2及电流I
c
，并通过实验数据收集单元返回至上位机中，断开开关；
[0013]S3：通过下式得到复合外套绝缘子试品的工频试验电流计算值I
i
：
[0014][0015]式(1)中，t为模拟环境持续时间，U2为测得试品两端的电压，g为误差系数，p为积分变量；
[0016]S4：采用优化算法对公式(1)进行优化建模，得出使误差最小的g
k
值，具体步骤为：
[0017]1)随机生成初始解δ，计算目标函数f(δ)：
[0018][0019]式(2)中f(δ)表示目标函数，I
cm
为第m次工频电流的实测值，I
im
为第m次工频电流的计算值，N为试验次数；
[0020]2)产生扰动新解δ'，计算目标函数Δf＝f(δ)
‑
f(δ')；若Δf≥0，则接受新解，否则，按概率接受准则获得新解；
[0021]3)判断是否达到迭代次数，若达到转第3)步，否则，转第2)步；
[0022]4)判断是否满足终止条件，若满足则运算结束，输出最优解，否则重置迭代次数转第2)步；
[0023]S5：将S4中得出的g
k
代入公式(1)得到优化后的ZnO阀片的工频试验电流I
i
'计算公式：
[0024][0025]S6：基于优化后的工频试验电流I
i
'计算复合外套绝缘子的劣化状态评估因子α：
[0026][0027]式(4)中I
i
'为优化后的工频试验电流，N为试验次数；
[0028]S7：基于上述步骤得到的复合外套绝缘子的劣化状态评估因子α进行评估，当α∈(0，1]时，表明复合外套绝缘子无劣化；当α∈(1，2]时，表明复合外套轻微绝缘子劣化；当α∈(2，+∞)时，表明复合外套绝缘子劣化严重。
[0029]本专利技术的有益效果在于：
[0030]1)提供了一种计及极端寒潮环境下的复合外套绝缘子的劣化状态评估方法，并搭建了试验平台，能够较为真实的模拟极端寒潮的环境；
[0031]2)全程通过上位机操作，安全且便捷；
[0032]3)能够通过复合外套绝缘子的劣化状态评估因子较为准确的评估复合外套绝缘子的劣化状态。
附图说明
[0033]图1是本专利技术的结构示意图。
具体实施方式
[0034]一种计及极端寒潮环境下的复合外套绝缘子的劣化状态评估方法其特征在于，首先搭建了一个试验评估平台，所述平台包括：上位机(1)、工频电压控制器(2)、工频电压发生器(3)、高压同轴线缆(4)、开关(5)、高精度分压器(6)、高压实验电极一(71)、高压实验电极二(72)、气候模拟试验箱(8)、复合外套绝缘子试品(9)、电流测试线圈(10)、接地网(11)、湿度控制器(12)、加湿器一(131)、加湿器二(132)、温度控制总端(14)、环境温度调节器(15)、实验数据采集单元(16)、接地装置一(171)、接地装置二(172)；
[0035]所述上位机(1)与工频电压控制器(2)输入端相连，工频电压控制器(2)输出端与工频电压发生器(3)的输入端相连，工频电压发生器(3)的输出端经高压同轴线缆(4)与开关(5)的右端相连，开关(5)的左端与高精度分压器(6)的输入端相连，高精度分压器(6)的输入端与高压实验电极一(71)相连，高压实验电极一(71)与复合外套绝缘子试品(9)的上端相连，复本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种计及极端寒潮环境下的复合外套绝缘子的劣化状态评估方法其特征在于，首先搭建了一个试验评估平台，所述平台包括：上位机(1)、工频电压控制器(2)、工频电压发生器(3)、高压同轴线缆(4)、开关(5)、高精度分压器(6)、高压实验电极一(71)、高压实验电极二(72)、气候模拟试验箱(8)、复合外套绝缘子试品(9)、电流测试线圈(10)、接地网(11)、湿度控制器(12)、加湿器一(131)、加湿器二(132)、温度控制总端(14)、环境温度调节器(15)、实验数据采集单元(16)、接地装置一(171)、接地装置二(172)；所述上位机(1)与工频电压控制器(2)输入端相连，工频电压控制器(2)输出端与工频电压发生器(3)的输入端相连，工频电压发生器(3)的输出端经高压同轴线缆(4)与开关(5)的右端相连，开关(5)的左端与高精度分压器(6)的输入端相连，高精度分压器(6)的输入端与高压实验电极一(71)相连，高压实验电极一(71)与复合外套绝缘子试品(9)的上端相连，复合外套绝缘子试品(9)的下端与高压实验电极二(72)相连，高压实验电极二(72)与接地网(11)相连，电流测试线圈(10)套接于高压实验电极二(72)与接地网(11)之间；所述高精度分压器(6)及电流测试线圈(10)的信号端与实验数据收集单元(16)的输入端相连，实验数据收集单元(16)的输出端与上位机(1)相连；所述工频电压发生器(3)的接地端与接地装置一(171)相连，高精度分压器(6)的接地端与接地装置二(172)相连；所述湿度控制器(12)的输入端与上位机(1)相连，湿度控制器(12)的输出端与加湿器一(131)、加湿器二(132)相连，温度控制总端(14)的输入端与上位机(1)相连，温度控制总端(14)的输出端与环境温度调节器(15)相连；所述复合外套绝缘子试品(9)、加湿器一(131)、加湿器二(132)、环境温度调节器(15)及高压实验电极一(71)、高压实验电极二(72)均置于气候模拟试验箱(8)内部；一种计及极端寒潮环境下的复合外套绝缘子的劣化状态评估方法包括以下步骤：S1：通过上位机(1)对温度控制总端(14)发出控制信号，使得环境温度调节器(15)对气候模拟试验箱(8)进行降温处理，当温度降至T时保持环境此温度；随后通过上位机(1)对湿度控制器(12)发...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭蕾，杨佳伟，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：