[發明專利]智能式絕緣子在線監測方法和系統

無效

• 申請號: 200910063175.6
• 申請日: 2009-07-14
• 公開（公告）號: CN101634679A
• 公開（公告）日: 2010-01-27
• 發明（設計）人: 杜忠東;王曉琪;陳軒恕;劉飛;趙軍;張冰;張杰;張良華;尹婷;杜硯
• 申請（專利權）人: 國網電力科學研究院武漢南瑞有限責任公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 武漢帥丞知識產權代理有限公司
• 代理人: 朱必武

技術領域

本發明涉及一種智能式絕緣子在線監測方法和系統，屬于智能電器技術領域。

背景技術

隨著我國經濟的飛速發展，用電量逐年上升，輸電電壓和電網容量的不斷提高，絕緣子的污閃問題日趨嚴重，20世紀90年代，東北、華北及華中幾大電網相繼發生了大面積的污閃跳閘事故，造成長時間停電，給電網造成極大損失。傳統的絕緣子檢修方式以按計劃定期檢修和清掃為主，不能起到預警的作用。絕緣子在線監測系統能夠全天候地在線監測絕緣子泄漏電流，環境溫、濕度等信息，能夠為絕緣子的絕緣狀態提供依據并且可以及時傳輸到檢修人員和監測中心，起到預警的作用。

目前使用的絕緣子在線監測系統主要的不足在于兩方面，一方面是監測裝置供電電源的不可靠，太陽能供電受天氣的影響很大，不適應南方地區長時間的陰雨天氣，而高壓側取電受輸電線路的影響，當線路因故障斷開時不能取電；另一方面是信息傳輸的問題，有線傳輸不適合用在偏遠地區和復雜環境地區，而無線傳輸易受輸電線路強電磁環境的影響。

中國專利01115300.8“一種變電站污閃在線監測系統及方法”對泄露電流和環境濕度進行了測量、報警和在線監測，但系統采用的電池組包括蓄電池和太陽能電池板，當遇到南方地區長時間的陰雨天氣時，使用蓄電池供電，但蓄電池的缺點是電量不大，易放電，充滿之后容易流失，這將會導致整個系統供電穩定性不高；而且該系統中信息傳輸僅僅采用無線傳輸，使得信號易受干擾。

發明內容

本發明的目的在于對目前的絕緣子在線監測系統的不足進行改進，采用太陽能供電和高壓側取電雙后備電源的模式，確保了監測裝置供電的可靠性；信息傳輸是先通過光纖傳輸到地面可以起到抗干擾的作用，然后再由GPRS進行無線傳輸，解決了偏遠地區和復雜環境地區不易鋪設通信電纜的問題，結合有線和無線的方式，可以克服信號易受干擾的難題。

本發明的技術方案是：智能式絕緣子在線監測方法，其特征在于：使用高壓側取電和太陽能供電雙后備電源的模式，以太陽能供電為主，在陰雨天氣和晚上切換為高壓側取電；信息傳輸采用有線和無線相結合的方式，信號先通過光纖傳輸到地面，然后通過GPRS無線傳輸。

智能式絕緣子在線監測系統，其特征在于：包括泄漏電流檢測模塊、環境溫度和濕度檢測模塊、供電模塊、處理器模塊和通信模塊；其連接方式是：泄漏電流檢測模塊、環境溫度和濕度檢測模塊并聯后連接處理器模塊，供電模塊連接處理器模塊，處理器模塊連接通信模塊。

如上所述的智能式絕緣子在線監測系統，其特征在于：泄漏電流檢測模塊由穿心式電流傳感器、積分器、運放電路和濾波電路組成；其連接方式是：穿心式電流傳感器、積分器、運放電路和濾波電路依次連接。

如上所述的智能式絕緣子在線監測系統，其特征在于：環境溫度和濕度檢測模塊由環境溫度和濕度傳感器和調理電路組成；其連接方式是：環境溫度和濕度傳感器連接調理電路。

如上所述的智能式絕緣子在線監測系統，其特征在于：處理器模塊采用DSPTMS320F2812A。

如上所述的智能式絕緣子在線監測系統，其特征在于：DSP?TMS320F2812A集成了16通道的高速A/D模擬輸入通道。

如上所述的智能式絕緣子在線監測系統，其特征在于：系統的個模塊單元采用插板式結構設計。

本發明的有益效果是：采用太陽能供電和高壓側取電雙后備電源的模式，以及信息傳輸中結合有限和無線的模式，對泄漏電流、環境溫度和濕度進行采集，由模糊邏輯診斷系統推斷絕緣子的絕緣狀態，給出絕緣子正常運行狀態、預警狀態和故障報修狀態。本發明具有以下一些特征：

1.本發明通過對各模塊單元進行插板式結構設計，使裝置的體積達到最小化。

2.本發明采用嚴格的電磁兼容設計思路，確保裝置的高可靠性。

3.本發明采用高速模數轉換芯片和快速運算處理器確保裝置的高速率。

4.本發明采用高壓側取電和太陽能供電雙后備電源確保供電的高可靠性。

5.本發明采用有線與無線相結合的通信方式確保信號不受高壓母線的電磁干擾。

6.本發明中的監測系統安裝在高壓側，運用同電位原理，將監測單元電路板地線和外殼與高壓母線同電位，就可不考慮裝置本身對高壓的絕緣問題。

7.本發明中的監測單元和傳感器均采用雙層磁屏蔽，監測單元和傳感器的引線使用屏蔽線，減小了母線電流磁場的影響。

8.本發明采用在線實時監測，及時給出預警信息，可以減少檢修次數和檢修成本，同時極大地避免了絕緣子故障帶來的危害。

9.本發明具有高可靠、智能化、傳輸信號抗干擾的特點。