我国直流输电迅速发展,而直流输电情况下的绝缘子积污比交流输电积污严重,可能引发污闪事故,污闪事故是威胁电网安全运行的隐患之一。绝缘子的污闪与绝缘子积污情况及环境条件密切相关,通过研究绝缘子在直流情况下的积污情况和不同因素对积污的影响,并结合绝缘子的污秽等级及污闪发展过程开发在线监测装置,可以为尽可能预防绝缘子的闪络事故,监控绝缘子电气性能情况并及时对污秽绝缘子进行处理提供参考,具有重要的研究意义。针对直流绝缘子表面污秽积累分布规律,本文采用了一种基于气固两相流中欧拉-拉格朗日模型与静电场模型耦合求解的模型,计算了绝缘子不同伞裙的不均匀积污情况,并探讨了不同因素对积污情况的影响。通过研究在污秽情况下闪络和泄漏电流关系,设计了绝缘子污秽监测装置并通过试验验证了可行性。本文主要创新工作如下:(1)针对目前对带电绝缘子的污秽积累特性的研究比较少,采用了一种基于流体力学计算学中的气固两相流欧拉-拉格朗日模型,建立了该模型与静电场模型的耦合求解模型,并计算了绝缘子的不均匀积污情况,讨论了不同因素对积污分布规律的影响,并通过实际测量验证了模型可行性。研究结果表明,直流绝缘子的污秽积累受到风场影响较大,在空气中污秽颗粒的含量一定的情况下,风速过大会使得污秽颗粒难以在绝缘子表面附着。(2)分析了泄漏电流对污秽量的表征关系,建立了绝缘子的污闪放电模型,研究在绝缘子在闪络发展的不同阶段的泄漏电流特征,将泄漏电流增大到发展成污闪的过程分为四个阶段,即污秽沉积、受潮、局部放电和污闪发生,分析各阶段的特点,为监测绝缘子的污秽度提供了可行性。(3)讨论了绝缘设备表面污秽的几种检测方法,并设计了基于泄漏电流的绝缘子污秽度监测装置,对装置进行了精度试验,通过人工试验平台在不同湿度、盐密和灰密下的绝缘子泄漏电流变化趋势进行了测量,并进行了分析,结果表明,绝缘子周围空气的湿度对泄漏电流的发展起着主导作用,同样的盐密和灰密情况下,如果湿度较小,绝缘子表面无法形成有效的导电通路,泄漏电流的幅值也较小。为绝缘子在线监测提供了参考。