[發明專利]一種絕緣子濕污遠程監測系統

在審

• 申請號: 201910081452.X
• 申請日: 2019-01-28
• 公開（公告）號: CN109696596A
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發明（設計）人: 黃新波;朱永燦;孫寧;薛智鵬;黃艷琛
• 申請（專利權）人: 西安工程大學
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01N27/22
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 胡燕恒

本發明公開了一種絕緣子濕污遠程監測系統，包括微處理器，微處理器上分別連接有光電隔離電路、RS485電路、存儲模塊、看門狗、電源管理模塊及通訊模塊及若干組絕緣子濕污監測單元，電源管理模塊與通訊模塊連接，RS485電路連接有溫濕度傳感器。本發明的一種絕緣子濕污遠程監測系統能夠實現輸電線路濕污情況的在線監測。

技術領域

本發明屬于輸電線路狀態監測與診斷技術領域，具體涉及一種絕緣子濕污遠程監測系統。

背景技術

在電力系統中，輸電線路作為電力傳輸的重要環節，其安全運行是保證電能輸送能力的重要因素。受工業污染和空氣中灰塵等情況的影響，輸電線路絕緣子上不可避免地會沉積一定的污穢物。在運行電壓下，特別是在大霧、蒙蒙細雨、融雪融冰的情況下，絕緣子表面形成濕污層，污穢物中的導電物質溶解到絕緣子表面的水膜中，絕緣子表面的導電性快速增長，極易誘發絕緣子放電閃絡等電氣事故。探索絕緣子表面傘裙的污穢度，識別其濕污層的嚴重程度及發展情況，在污穢度達到預警值時及時進行清理，可有效預防污穢閃絡事故的發生。

積污作為一種自然氣象現象，嚴重威脅著電力系統安全穩定運行，污穢的測量方法研究具有重要的理論意義和應用價值。污穢監測技術作為輸電線路防污閃的有效方法，有助于電力運行部門及時掌握輸電線路現場積污狀況，制定針對性的輸電線路防污、清污解決方案。隨著我國500kV以上超高壓輸電線路擴展延伸，尤其是2008年南方冰災之后，輸電線路污穢在線監測技術也得到了普遍重視和廣泛應用，有效指導了輸電線路防污、清污工作的開展。就輸電線路絕緣子污穢監測技術而言，目前較為成熟的有泄露電流法、光纖鹽密法、圖像分析法等，然而上述方法在應用過程中皆存在測量不精準、價格高、不能直接反映絕緣子真實濕污狀態等問題。開展基于電容效應的絕緣子濕污監測技術及系統研究，有助于電力運行部門及時全面掌握輸電線路污穢狀況，為快速準確的實施清污工作提供準確的現場信息指導。

發明內容

本發明的目的是提供一種絕緣子濕污遠程監測系統，能夠實現輸電線路濕污情況的在線監測。

本發明所采用的技術方案是：一種絕緣子濕污遠程監測系統，包括微處理器，微處理器上分別連接有光電隔離電路、RS485電路、存儲模塊、看門狗、電源管理模塊及通訊模塊及若干組絕緣子濕污監測單元，電源管理模塊與通訊模塊連接，RS485電路連接有溫濕度傳感器。

本發明的特點還在于，

絕緣子濕污監測單元包括有相互連接的Σ-Δ電容數字轉換器及絕緣子濕污監測傳感器，Σ-Δ電容數字轉換器與微處理器連接。

絕緣子濕污監測傳感器包括有復合絕緣子，復合絕緣子的絕緣子傘裙上表面上設置有叉指電容電極板，叉指電容電極板上連接有兩個叉指電容電極板引線，兩個叉指電容電極板引線分別與Σ-Δ電容數字轉換器連接。

光電隔離電路上還連接有雨量傳感器。

RS485電路還連接有風速風向傳感器。

微處理器上還連接有LCD。

本發明的有益效果是：

(1)本發明利用絕緣子濕污層與空氣的介電常數差異，直接通過叉指式電容傳感器測量絕緣子表面電容值的變化得出絕緣子表面濕污層的嚴重程度和發展趨勢，可全面反映大霧、蒙蒙細雨、融雪融冰等條件下的絕緣子濕污情況，避免傳統間接測量方法的不足。

(2)設計的絕緣子為零掛形式，運行環境與真實絕緣子完全一致，零掛絕緣子濕污形式與真實絕緣子表面濕污特性基本一致。采用的零掛絕緣子微小電容測量方法，測量速度快、裝置功耗低、安裝非常簡便，且不破壞輸電線路塔線體系的絕緣狀況，非常適合絕緣子表面濕污層的測量。

(3)冬季覆冰在絕緣子傘裙上積聚同樣會改變絕緣子表面的介電常數，會對測量結果造成影響。通過在零掛絕緣子上布置溫濕度傳感器，并利用電容值的變化趨勢，排除覆冰層對絕緣子濕污測量的影響。