基于映射與雙譜的絕緣子信息提取故障診斷的理論與方法.pdf

1、本文關(guān)于輸電線絕緣子的場(chǎng)量和電量，深入研究了二個(gè)方面：場(chǎng)量數(shù)值解誤差和減小，絕緣子劣化和污穢的電敏感特征量及診斷。
　　 場(chǎng)量數(shù)值解誤差和減小。計(jì)算絕緣子場(chǎng)量常采用軟件ANSYS，但是ANSYS數(shù)值解有誤差和只適用于有界場(chǎng)。針對(duì)絕緣子靜電場(chǎng)ANSYS數(shù)值解誤差，因難以得到實(shí)際絕緣子靜電場(chǎng)解析解，研究的文獻(xiàn)不多。為此，本文根據(jù)構(gòu)造的單個(gè)理想針式絕緣子，對(duì)比其解析法和ANSYS解得出結(jié)論：負(fù)電極曲率半徑越小，絕緣子每點(diǎn)電位和電場(chǎng)強(qiáng)度

2、的ANSYS解誤差越大；越靠近負(fù)尖電極，絕緣子電位和電場(chǎng)強(qiáng)度ANSYS解誤差越大。
　　 針對(duì)計(jì)算絕緣子串無(wú)界靜電場(chǎng)，已有若干文獻(xiàn)提出若干方法結(jié)合ANSYS計(jì)算無(wú)界場(chǎng)量。為更好地減小誤差，本文提出映射與ANSYS相結(jié)合，高精度快速計(jì)算無(wú)界靜電場(chǎng)。該方法利用復(fù)指數(shù)函數(shù)將二維無(wú)界靜電場(chǎng)映射到二維有界靜電場(chǎng)，并應(yīng)用ANSYS計(jì)算該有界場(chǎng)，因邊值問題相同，有界場(chǎng)某點(diǎn)電位就是無(wú)界場(chǎng)映射點(diǎn)電位。實(shí)例表明映射結(jié)合ANSYS的方法顯著提高ANS

3、YS求解二維無(wú)界靜電場(chǎng)的精度，并加快了計(jì)算速度。
　　 絕緣子劣化和污穢的電敏感特征量及診斷。針對(duì)泄漏電流監(jiān)測(cè)絕緣子劣化和污穢的高誤判率，本文查閱大量文獻(xiàn)后提出高誤判率在于未找出僅與被監(jiān)測(cè)狀態(tài)有關(guān)而與其它狀態(tài)無(wú)關(guān)的量即敏感特征量。為找出絕緣子劣化和污穢的敏感特征量，本文基于試驗(yàn)采集的單個(gè)良好或單個(gè)劣化的染污絕緣子在不同污穢、濕度、溫度、含諧波市電電壓作用下的198+17+78+14個(gè)弱起暈泄漏電流時(shí)間序列（良好染污絕緣子的198

4、+17個(gè)，劣化染污絕緣子的78+14個(gè)）的分析處理得出：
　　 基波電阻是絕緣子劣化的敏感特征量。在198+78個(gè)時(shí)間序列中，良好和劣化絕緣子基波電阻值范圍分別是222.39～2841.93MΩ和0.23～4.97MΩ。
　　 雙譜幅值特征量β是絕緣子劣化的敏感特征量。理論證明雙譜強(qiáng)敏感于絕緣子劣化，弱敏感于污穢、濕度和溫度；數(shù)據(jù)驗(yàn)證在198+17+78+14個(gè)時(shí)間序列中良好和劣化絕緣子雙譜幅值特征量β值范圍分別是1.2

5、290×10-3～1.5026×10-1和7.5520×10-5～1.2660×10-3。
　　 波峰因子是輕度污穢敏感特征量；1562.5Hz以上高頻電流分量波形因子是重度污穢敏感特征量。這是根據(jù)每個(gè)泄漏電流時(shí)間序列多個(gè)時(shí)域特征量值對(duì)比得出具有實(shí)際判別意義的結(jié)論。
　　 雙譜幅值特征量β、波峰因子、Shannon熵組成的三維向量是絕緣子劣化的敏感特征向量。該向量使198+78個(gè)時(shí)間序列分成兩個(gè)無(wú)重疊且遠(yuǎn)離的區(qū)域即絕緣子