[發明專利]瓷支柱絕緣子機械狀態監測系統

在審

• 申請號: 201711024176.0
• 申請日: 2017-10-27
• 公開（公告）號: CN107607033A
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 閆振華;王博;朱洪波;高博;吳波;張銳;王海龍;李秀廣;馬波
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網寧夏電力公司電力科學研究院
• 主分類號: G01B7/16
• 分類號: G01B7/16;G01L1/22
• 代理公司: 廣州市一新專利商標事務所有限公司44220
• 代理人: 張芳

技術領域

本發明涉及一種瓷支柱絕緣子機械狀態監測系統。

背景技術

瓷支柱絕緣子是變電站運行的關鍵設備之一，起著支撐保護和電氣絕緣的用途。瓷絕緣子本身屬于高溫燒結成的電瓷產品，其配方的不當與原料混合不均勻均可能導致在燒制過程中瓷件內部缺陷，使得其機械強度降低。同時，在長期使用過程中，瓷支柱絕緣子需要承受較大的機械負荷以及氣候條件變化的影響，使得瓷絕緣子產生微小缺陷，進而被破壞。一旦支柱絕緣子出現破損，其承載的電力設備的穩定運行必將受到極大的威脅。隨著電力系統及電網建設的整體化與復雜化，一旦某個設備受損，都將給電力系統帶來影響，因此，監測瓷支柱絕緣子的機械狀況對電力系統的穩定運行有著極大的意義。

例如中國專利CN201620827026.8中公布了一種瓷支柱絕緣子機械狀態監測系統，所述系統由傳感器、信號處理模塊、中繼模塊、控制模塊、力激發器、控制箱組成，通過將力激發器置于支柱絕緣子底部法蘭產生振動，再通過傳感器對振動信號進行采集，并通過傳輸系統傳輸置后臺PC端，利用后臺軟件進行分析，根據振動信號判斷瓷支柱絕緣子的機械狀態；中國專利CN201410110351.8中公布了一種瓷支柱絕緣子機械狀態監測系統，所述系統由無線傳感器、信號處理模塊、力激發器、中繼模塊、中心信號處理模塊組成，通過力激發器產生振動，并通過傳感器測量振動信號，并進行無線傳輸，中繼模塊接受無線信號并傳輸至中心信號處理系統，通過對振動信號進行分析監測瓷支柱絕緣子的機械狀態。這些方法均通過激振器使得瓷支柱絕緣子產生振動，并通過分析振動信號來判斷瓷支柱絕緣子的機械狀態，但是激振器本身的振動可能在一定程度上使得瓷支柱絕緣子的機械狀態進一步惡化，同時，電路結構較為復雜，設備供電不便。

發明內容

本發明的目的是提供一種瓷支柱絕緣子機械狀態監測系統，能夠對支柱絕緣子的機械狀態進行在線監測，尤其適用于變電站支柱絕緣子設備，有效的保障了電力設備的安全運行。

一種瓷支柱絕緣子機械狀態監測系統，其特別之處在于：包括安裝在瓷支柱絕緣子立柱上的無線電阻應變式傳感器，該無線電阻應變式傳感器通過無線方式與無線傳感器信號接收器連接，該無線傳感器信號接收器通過數據采集卡與后臺終端連接。

其中無線傳感器信號接收器通過接收器支撐架安裝在地面上。

其中無線電阻應變式傳感器還與太陽能供電裝置連接。

本發明提供了一種針對瓷支柱絕緣子的機械狀態監測系統，能夠對瓷支柱絕緣子進行在線監測，并分析其機械狀態，有效的保障了電力設備的安全運行。

本發明的有益效果還在于：1、本發明系統所采用的無線傳感器利用太陽能供電，無需電源設備，因此電路簡單，同時起到節能環保的作用，使用條件大大簡化，使用壽命也相應延長；2、本發明系統通過測量瓷支柱絕緣子的應力-應變情況對瓷支柱絕緣子的機械狀態進行評估，不需要利用激振設備，避免對瓷絕緣子的機械狀態進行影響，降低了設備本身對瓷支柱絕緣子的破壞作用。3、本發明系統利用瓷支柱絕緣子的應力-應變變化來對瓷支柱絕緣子的機械狀態進行檢測，信號分析過程簡易，準確性較高，能夠較好的對瓷支柱絕緣子的機械狀態進行監測。

附圖說明

附圖1為本發明的結構示意圖。

具體實施方式

參照圖1所示，本發明所述變壓器瓷支柱絕緣子機械狀態監測系統，包括無線電阻應變式傳感器2，無線傳感器信號接收器3，數據采集卡4，接收器支架，后臺終端6。所述無線電阻應變式傳感器2由太陽能電池板，應變電阻片，信號發射裝置組成，主要用于測量瓷支柱絕緣子的應力-應變情況；無線傳感器信號接收器3用于接收無線傳感器信號，對信號進行放大，并通過有線的方式傳輸至數據采集卡4；數據采集卡4主要用于接收經過處理后的應力-應變信號，并將信號傳送至后臺終端6；接收器支撐架5用于對信號接收器進行支撐與防護；后臺終端6計算機對信號進行處理，繪制應力-應變曲線，并對被測瓷支柱絕緣子進行監測，當瓷支柱絕緣子出現異常時對瓷支柱絕緣子進行定位，提醒運維人員進行檢測與維護。

另外無線電阻應變式傳感器2采用太陽能供電的方式，以一定的時間間隔進行測量。

本發明的使用方法和工作原理是：

工作時，無線電阻應變式傳感器2貼于瓷支柱絕緣子的立柱1中間傘裙間隔的瓷柱上，根據支柱絕緣子的電場分布情況，中部電場強度最弱，有利于延長傳感器的使用壽命，傳感器對瓷柱的應力應變情況進行實時監測，同時每半小時對監測數據進行一次發送，信號中不僅包含應力-應變情況，也包含所測瓷絕緣子的位置標識。