[發明專利]一種利用光電場傳感器檢測絕緣子缺陷的檢測系統及方法

在審

• 申請號: 201611241054.2
• 申請日: 2016-12-28
• 公開（公告）號: CN106771924A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 祝永坤;孫廣;高樹永;崔士剛;史文江;許大鵬;于明星
• 申請（專利權）人: 國網內蒙古東部電力有限公司檢修分公司;國網內蒙古東部電力有限公司;國家電網公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司42102
• 代理人: 張惠玲

技術領域

本發明涉及一種檢測絕緣子缺陷的方法及系統，具體涉及一種利用光電場傳感器檢測絕緣子缺陷的方法及系統。

背景技術

隨著近代電力工業不斷向著大機組、大容量和高電壓的迅速發展，運行條件更加苛刻，缺陷率逐漸增加，為了保障發電和輸變電系統的安全、經濟運行，國內外電力行業普遍對電力設備的可靠性提出了越來越高的要求，作為輸變電系統的重要組成部分，對絕緣子運行狀態的在線檢測、缺陷診斷顯得尤為重要。為解決劣化絕緣子的檢測問題，國內外研究了多種檢測方法，目前檢測高壓輸電線路合成絕緣子缺陷的常用手段分別為：

一、用高倍望遠鏡目測，由于一般缺陷的尺寸較小，而且需要從一定角度觀察才能看到，僅從地面觀察不夠可靠，因此要求登塔檢測，另外，內絕緣故障僅靠觀測難以發現。

二、另一種現場檢測高壓輸電線路低零值懸式絕緣子的方法，常用工具是火花叉，檢測時將火花叉的兩金屬觸頭分別與絕緣子的鐵腳和鐵帽搭接，若絕緣子絕緣性能良好，則絕緣子承壓被擊穿，產生火花放電。操作人員根據火花放電聲音判斷絕緣子是否良好，該方法受到背景光噪聲限制，不能監測遠距離絕緣子，短路良好絕緣子時會產生危險，不能檢測合成絕緣子。

三、聲波法檢測由絕緣子局部放電所發出的聲波，其靈敏度低于紅外成像法。在實際檢測過程中，高壓端金具經常發生電暈，所產生的背景噪音會淹沒 絕緣子缺陷所發出的聲波。

四、紅外測溫法，由電場引起的絕緣材料的損壞，絕大多數與溫度有關。局部放電、泄漏電流流過絕緣物質時的介電損耗或電阻損耗都可以引起絕緣子局部溫度升高。該方法受環境影響較大，太陽和背景輻射的干擾，光譜發射率e的選定，對焦情況、氣象條件等均會對檢測結果造成影響。

因此，在檢測高壓輸電線路合成絕緣子缺陷的實際應用中還受到一些限制。

發明內容

本發明的目的就是要提供一種的利用光電場傳感器檢測絕緣子缺陷的方法及系統，其操作簡單、使用廣泛、檢測精確。

為實現上述目的，本發明所設計的一種利用光電場傳感器檢測絕緣子缺陷的檢測系統，包括光電場傳感器、升降平臺和電場測量儀，所述光電場傳感器安裝在所述升降平臺上并與所述電場測量儀連接，且所述光電場傳感器布置在絕緣子串的周圍。

進一步地，所述升降平臺包括絕緣環、絕緣桿和絕緣繩，所述絕緣環固定在所述絕緣桿的頂端，所述絕緣繩的一端穿過所述絕緣環并與所述光電場傳感器連接。

更進一步地，所述光電場傳感器的探頭到絕緣子串中的各片絕緣子傘裙邊緣的距離相同。

作為優選項，所述光電場傳感器同時測量絕緣子串周圍在X、Y和Z三個方向的電場值以及合成X、Y和Z三個方向的電場值。

一種利用光電場傳感器檢測絕緣子缺陷的方法，包括以下步驟：

1)在絕緣子串周圍布置光電場傳感器；

2)沿絕緣子串移動光電場傳感器，并記錄光電場傳感器在絕緣子串周圍 多個預設點測得的電場值；

3)根據多個預設點的電場值判斷絕緣子串中絕緣子的缺陷情況。

進一步地，所述步驟2具體為，

2.1)確認光電場傳感器在絕緣子串周圍布置無誤；

2.2)將光電場傳感器的探頭對準絕緣子串高壓端的第一片絕緣子傘裙，并沿絕緣子串的高壓端到低壓端移動光電場傳感器，并依次記錄光電場傳感器在多個預設點測量的第一電場值；

2.3)沿絕緣子串的低壓端到高壓端移動光電場傳感器，并依次記錄光電場傳感器在多個預設點測量的第二電場值；

2.4)將多個預設點的第一電場值分別與對應預設點的第二電場值進行平均計算，得到多個預設點的電場值。

更進一步地，所述步驟2.1具體為：

2.1)將光電場傳感器移動到絕緣子串的高壓端處，觀察絕緣子串的高壓端是否有放電或者異常電暈現象，若沒有放電或者異常電暈現象，則光電場傳感器在絕緣子串周圍布置無誤。

作為優選項，所述步驟3具體為：

3)根據多個預設點的電場值繪制絕緣子串周圍電場強度分布曲線，判斷絕緣子串中絕緣子的缺陷情況，所述絕緣子串周圍電場強度分布曲線為絕緣子串空間軸向的電場變化率曲線。

作為優選項，所述步驟3具體為：

3)根據多個預設點的電場值繪制絕緣子串周圍電場強度分布曲線，判斷絕緣子串中絕緣子的缺陷情況，所述絕緣子串周圍電場強度分布曲線為絕緣子串空間軸向的電場變化率曲線，將多個預設點的電場值利用有限元仿真計算方法對絕緣子串的電場分布規律進行仿真分析，判斷絕緣子串中絕緣子的缺陷情況。