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随着复合绝缘子在电网中用量的增加，复合绝缘子的老化问题严重威胁到了输变电线路的可靠稳定运行，因此对复合绝缘子的老化特性进行研究具有重要意义。本文在对复合绝缘子的宏观运行性能进行统计分析的基础上，通过热刺激电流(TSC)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)方法对全国各地多支110kV电压等级复合绝缘子的微观性能进行测试分析，初步建立了110kV电压等级复合绝缘子微观运行性能评估模型。首先通过对南方电网多个地区、多个电压等级以及多个运行年限的复合绝缘子试验的抽检结果进行统计分析，研究了复合绝缘子的宏观运行性能。分别从外观观察、憎水性测试、电气性能和机械性能测试四个方面分析了复合绝缘子的宏观运行性能，结果表明抽检试验只能在一定程度上对复合绝缘子的运行状态进行评估，但并不能准确反映复合绝缘子的运行状态。其次通过TSC、FTIR和SEM方法三种微观测试方法对复合绝缘子的老化特性进行了初步研究。基于全国各地区16支110kV运行复合绝缘子的微观性能测试结果，本文分析了电场强度、运行环境和运行年限对复合绝缘子老化程度的影响，结果表明，试样高压端老化速度最快，低压端次之，中间段最慢；重污区试样的老化速度明显较快，较轻污区试样老化速度相对缓慢；随着年限的增加，试样的老化程度呈递增趋势，且递增曲线可以分为三个阶段：缓慢增长阶段(9年以下)、快速增长阶段(9~13年)、增长缓慢阶段(13年以上)；电场强度、运行环境、运行年限三种因素对复合绝缘子老化程度的影响由强到弱依次为：运行年限-电场强度-运行环境。最后建立了110kV复合绝缘子微观性能评估模型。在对三种测试方法所测结果进行统计分析的基础上，分别建立了基于贝叶斯网络和BP神经网络的110kV电压等级复合绝缘子微观运行性能评估模型，两种评估模型的评估率相当，均达到87.5%，为复合绝缘子的微观性能评估提供了更好的途径。