基于泄漏電流特征量的接觸網(wǎng)絕緣子污穢度預(yù)測(cè)研究.pdf

1、隨著我國電氣化鐵路的跨越式發(fā)展，新時(shí)期“八縱八橫”高速鐵路通道已被納入規(guī)劃，高速鐵路里程的增加使接觸網(wǎng)絕緣子的運(yùn)行環(huán)境變得更加復(fù)雜。研究表明，絕緣子表面的積污及污層的濕潤與其運(yùn)行環(huán)境關(guān)系密切，而由積污所引起的污閃事故極大地影響著列車的安全運(yùn)營。絕緣子發(fā)生污閃的根本原因是泄漏電流的產(chǎn)生并持續(xù)增大，而產(chǎn)生的泄漏電流與絕緣子的污穢狀況相關(guān)。因此研究泄漏電流信號(hào)中所包含的狀態(tài)信息，將這些信息作為輸入建立污穢度預(yù)測(cè)模型，通過在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)絕緣子

2、表面積污程度，指導(dǎo)接觸網(wǎng)絕緣子清掃和檢修計(jì)劃的制定，保證電氣化鐵路供電的穩(wěn)定性是一種重要方式。
　　本文首先對(duì)絕緣子表面放電現(xiàn)象形成的原因及絕緣子的污閃機(jī)理進(jìn)行研究，對(duì)表征絕緣子運(yùn)行狀態(tài)的參數(shù)進(jìn)行比較，得出泄漏電流作為動(dòng)態(tài)參數(shù)是表征污穢度的理想?yún)?shù)。因此，本文針對(duì)接觸網(wǎng)復(fù)合絕緣子(FQX-25/120)開展了人工污穢試驗(yàn)，利用課題組研發(fā)的泄漏電流在線監(jiān)測(cè)裝置對(duì)試驗(yàn)過程中的泄漏電流信號(hào)和環(huán)境溫、濕度進(jìn)行采集和存儲(chǔ)。接著將所采集的泄漏

3、電流數(shù)據(jù)和試驗(yàn)現(xiàn)象對(duì)比分析得出:在低濕度條件下，隨著污穢度的增加泄漏電流幅值變化不明顯;在飽和濕度條件下，隨著污穢度的增加泄漏電流幅值明顯增加，且泄漏電流波形中諧波的含量也隨之增加。利用在電網(wǎng)領(lǐng)域成熟并被廣泛認(rèn)可的安全區(qū)、預(yù)報(bào)區(qū)和危險(xiǎn)區(qū)的分區(qū)思想對(duì)采集的泄漏電流數(shù)據(jù)展開研究，研究表明，接觸網(wǎng)復(fù)合絕緣子泄漏電流波形的發(fā)展也明顯存在這三個(gè)區(qū)段，且這三個(gè)區(qū)段的分區(qū)閾值為10mA和30mA。對(duì)不同區(qū)段的泄漏電流特性研究后得出:危險(xiǎn)區(qū)有效值、泄漏

4、電流脈沖時(shí)域熵和預(yù)報(bào)區(qū)的THD(Total Harmonic Distortion，總諧波失真)這三個(gè)參量能夠作為特征量來表征絕緣子表面的污穢度。
　　最后，建立基于RBF(Radial Basis Function，徑向基函數(shù))神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的接觸網(wǎng)絕緣子污穢度預(yù)測(cè)模型，利用PSO(Particle Swarm Optimizatio，粒子群優(yōu)化算法)優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)提高模型預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性。利用提取的400組泄漏電流特征量(危險(xiǎn)區(qū)有效值