声发射技术在绝缘子放电监测中的应用摘要：良好的绝缘水平是电力系统正常运行的基本条件之一，而所有的户外绝缘由于工作环境较恶劣，易发生污秽放电。文章通过对防止绝缘子污秽闪络的方法和绝缘子污秽放电机理的研究，结合超声波传感器，提出了1种全新的绝缘子放电检测技术：基于声发射的绝缘子放电检测技术，通过对绝缘子发生绝缘故障前的局部放电伴随声发射信号的特征进行分析，来判断绝缘子的老化及劣化情况。同时结合此技术，提出了声发射绝缘子污秽放电监测装置，并介绍了装置的抗干扰措施。关键词：绝缘子；放电；声发射；检测中图分类号：TM855文献标识码：A文章编号:1000-8136(2011)36-0025-03电力系统是国民经济的重要基础之一，关系着国计民生，一旦电网发生事故，不仅会造成巨大的经济损失而且会影响千家万户。由于绝缘子污秽放电对电力系统的危害极大，对绝缘子污秽监测方法的研宄一直受到电力部门和研宄机构的重视。污闪事故的发生，通常会造成大面积停电，所造成的损失和影响极大。为了防止污闪事故发生，有关部门在相关研宄中投入了大量的技术和资金，并取得了一定的成果。至今已有以超声波检测法、激光多普勒振动法及红外热像仪法为代表的非电量测量法和以电压分布检测法绝缘电阻法及脉冲电流法为代表的电量测量法，以上方法在解决绝缘子在线检测问题上都有应用，它们各有其特点，也存在各自的不足。由于超声波检测法具有造价低廉、可靠性高等特点，具有很好的工程应用价值，本文主要针对超声波检测法进行分析。超声波检测法的主要应用之一是基于声发射技术的绝缘子污秽监测方法，该方法是通过监测污秽放电时发出的超声波信号来判断绝缘子运行状态，在闪络发生之前找出污秽度较高、对绝缘威胁较大的系统薄弱点，并发出报警，使工作人员能及时采取措施防止污闪的发生，达到保护电网的目的。1防止绝缘子污秽闪络的方法防止绝缘子污秽闪络的方法主要归纳为两类：一是预防性的，二是监测性的。预防性的方法是从污闪形成的条件入手，使污闪条件无法满足，污闪也就不会发生。预防性方法可以概括为3个字：爬、扫、涂。它是针对污闪必须经过的4个阶段，即：积污、湿润、出现干区和局部电弧、局部电弧发展至闪络。爬：指的是调整爬距，即泄漏比距，降低绝缘子表面场强；扫：是清扫绝缘子，防止积污；涂：是在绝缘子表面敷施憎水涂料，使污层不易被湿润。使用合成绝缘子不仅提高泄漏比距，而且合成绝缘子本身就具有憎水性，因此效果较好。但是从实际运行的情况来看，这些方法还不足以完全防止污闪的发生。以上方法的成本非常高，采用耐污绝缘子或者合成绝缘子，以及增加绝缘子的个数，意味着线路的造价提高；清扫绝缘子不仅耗费大量的人力，而且效果不尽如人意，有些绝缘子表面的污层很难被清洗掉；而涂料和合成绝缘子的憎水性会在运行一段时间后消失，不能满足长期运行的要求。对于第二种监测性的方法，它是第一种方法的补充，用于及时发现污闪出现的苗头，在其尚未形成和对系统造成危害之前就找出来，使工作人员能够及时采取相应措施制止污闪的发生。从运行情况来看，预防性方法还不能完全防止污闪的发生，因此，监测性方法的研宄和应用就具有非常重要的意义。2绝缘子污秽放电机理绝缘子在运行过程中一直暴露在空气中，大气中的悬浮颗粒沉积在绝缘子表面，日积月累形成污秽层。遇到雾、露、细雨等湿润的气候条件时，污秽中的电解质溶解，污秽层成为导电层，造成绝缘水平下降，甚至发生闪络，这被称为污秽放电。在放电过程中，带电质点在电场作用下加速，电弧产生高温，空气分子剧烈的热运动，与放电通道相邻的空气产生了压力，使之向外运动，而由于空气的弹性阻力，使这部分空气在平衡位置附近产生振动，并通过相邻空气媒质一直传播下去，形成声波，由于放电的时间非常短，因此产生的声波的频谱很宽，可以从几十赫兹至几兆赫兹。高于20kHz超声波信号必须用超声波传感器接收。污秽闪络放电及其产生的声信号都有一定程度的随机性，频谱峰值对应的频率是变化的。从污秽放电的机理可知，污秽放电的初期是微弱的辉光放电，此时泄漏电流释放的能量很小，放电的后期出现强烈的电弧...