[發(fā)明專利]一種直流輸電工程絕緣子串缺陷在線檢測方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510734501.7
• 申請日: 2015-11-02
• 公開（公告）號: CN105223483A
• 公開（公告）日: 2016-01-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 仲亮;賈娟;郭銳;雍軍;李勇;張峰;曹雷;孟海磊;吳觀斌;許乃媛;賈永剛;程志勇
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)山東省電力公司電力科學(xué)研究院;山東魯能智能技術(shù)有限公司;國家電網(wǎng)公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種直流輸電工程絕緣子串缺陷在線檢測方法及裝置。

背景技術(shù)

絕緣子是連接高壓輸電線桿(塔)與輸電導(dǎo)線的一種絕緣體，它不僅要求具有較強(qiáng)的機(jī)械特性，而且還應(yīng)具有良好的絕緣性能。由于絕緣子長期處于運(yùn)行電壓的作用之下，絕緣子串與導(dǎo)線、鐵塔及金具之間雜散電容的存在，使得沿絕緣子串的電壓分布不均勻，加上露天環(huán)境的侵蝕，絕緣子的絕緣性能有可能出現(xiàn)劣化，產(chǎn)生不良絕緣子，對電網(wǎng)安全、可靠運(yùn)行帶來極大的威脅。國內(nèi)由于不良絕緣子所造成的事故時常發(fā)生，已給國民經(jīng)濟(jì)造成了巨大的損失。因此，帶電檢測線路的不良絕緣子已成為國內(nèi)外電力部門十分關(guān)注的一個問題。

目前國內(nèi)外在現(xiàn)場對絕緣子老化的檢測方法比較多，諸如，火花間隙檢測桿、靜電式檢測器、多功能高電壓測試儀等。這些方法各有利弊，也為解決生產(chǎn)中的實(shí)際問題起了積極的作用，特別適用于220kV及以下輸電線路的絕緣子檢測。由于上述方法都是通過絕緣操作桿間接進(jìn)行檢測，而超高壓輸電線路絕緣子懸掛長度較長，使用絕緣操作桿檢測時，因?yàn)榱卮蟛僮骼щy，故這些方法不適用超高壓輸電輸電線路。

由于不良絕緣子的局部放電可以產(chǎn)生電磁波并向四周傳播，所以可以利用天線來接收這種電磁波并根據(jù)天線的方向和所接收到的電磁波強(qiáng)度來判斷不良絕緣子的存在。這種方法的特點(diǎn)是簡便易行，可以帶電檢則。日本和我國都曾研究過此方法。但這種方法的抗干擾能力差，易受其它電渡的干擾，且靈敏度低，測量準(zhǔn)確度不高，因此，這種方法應(yīng)用較少。

隨著紅外技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，產(chǎn)生了利用絕緣子表面的熱效應(yīng)原理對絕緣子進(jìn)行在線檢測的方法，這種方法對涂有半導(dǎo)體釉的絕緣子非常有效。因?yàn)榇祟惤^緣子在線帶電運(yùn)行時，正常絕緣子的表面泄漏電流較大，溫升較高；而劣質(zhì)絕緣子的表面溫度比正常絕緣子低好幾度，用紅外熱像儀易于識別。但對普通釉的瓷質(zhì)絕緣子，其正常絕緣子的表面溫度比劣質(zhì)絕緣子的表面溫度僅相差1℃左右，在復(fù)雜的氣象條件和現(xiàn)場環(huán)境下測量極其困難。

現(xiàn)有的處理方法中，紅外熱成像投術(shù)檢測不良絕緣子的方法具有較強(qiáng)的抗干擾能力。且可以帶電測量，但該方法的成本很高，難于定量分析。當(dāng)太陽光較強(qiáng)時，背景影響大、不易測量。

交流輸電工程沿絕緣子串電位分布不均勻，各片絕緣子上承擔(dān)的電壓分布呈“U”形，靠近導(dǎo)線的高壓側(cè)幾片絕緣子的分布電壓最高，特別對超高壓線路由于電壓等級增高，絕緣子串加長，這一問題顯得更為突出，在強(qiáng)電場作用下絕緣子容易起暈、劣化，不利于絕緣子串的安全運(yùn)行。當(dāng)絕緣子串存在劣質(zhì)絕緣子時，劣質(zhì)絕緣子不僅會使自身承擔(dān)的電壓下降，還會引起該絕緣子串其他各個絕緣子的分布電壓與標(biāo)準(zhǔn)分布電壓之間產(chǎn)生差異。因此，通過測量絕緣子串電壓分布可有效表征劣質(zhì)絕緣子在絕緣子串中的不同位置及劣化程度。

直流輸電工程電壓的幅值和相位均不發(fā)生變化，不能沿用交流檢測方法，綜上所述，目前國內(nèi)外缺乏有效的直流輸電工程絕緣子串缺陷檢測方法和裝置，需針對直流輸電工程特點(diǎn)建立理論計算模型并開展典型實(shí)例分析，提出直流輸電工程絕緣子串缺陷檢測方法和裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決上述問題，提出了一種直流輸電工程絕緣子串缺陷在線檢測方法及裝置，本發(fā)明有效的解決了現(xiàn)有直流輸電工程絕緣子串缺陷檢測方法不足的問題與直流輸電工程絕緣子串缺陷檢測裝置缺乏問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種直流輸電工程絕緣子串缺陷在線檢測裝置，包括：檢測信號產(chǎn)生模塊、反饋信號處理模塊和信號比較模塊，其中：

所述檢測信號產(chǎn)生模塊，用于將24V直流電壓通過逆變器轉(zhuǎn)換為220V交流電壓，220V交流電壓通過變頻器轉(zhuǎn)換為350Hz，最終轉(zhuǎn)換成幅值220V、頻率350Hz、相位為0°的信號，將信號施加于單片絕緣子的一端；

所述反饋信號處理模塊，采集被施加了檢測信號的單片絕緣子另一端信號，通過隔離、濾除直流信號，采用分壓電路對信號降壓處理，對降壓處理后的信號通過數(shù)字濾波器濾除干擾，并獲取350Hz反饋信號；

所述信號比較模塊，采集與源同類的信號，形成反饋信號，將反饋信號與標(biāo)準(zhǔn)信號進(jìn)行比較判斷絕緣子串缺陷情況。

所述信號比較模塊，將獲取的350Hz反饋信號與標(biāo)準(zhǔn)信號幅值進(jìn)行比較，若兩種信號幅值差距相差5倍以上，則說明該單片絕緣子存在缺陷。

所述標(biāo)準(zhǔn)信號為檢測信號施加在無損壞的單片絕緣子上后獲取的350Hz信號。

所述絕緣子串缺陷在線檢測裝置設(shè)置于絕緣子串攀爬機(jī)器人上。

所述絕緣子串攀爬機(jī)器人沿絕緣子串逐片進(jìn)行攀爬。