[發明專利]絕緣子積污量多模式在線監測裝置及方法

在審

• 申請號: 202011027303.4
• 申請日: 2020-09-26
• 公開（公告）號: CN112179953A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 郭凱;姜波;李辛庚;石巖;王曉明;吳亞平;田雙;吳鐵權;樊將;陳齊;姚碩
• 申請（專利權）人: 國網山東省電力公司電力科學研究院;國網山東省電力公司;國家電網有限公司;朗松珂利（上海）儀器儀表有限公司
• 主分類號: G01N27/12
• 分類號: G01N27/12;G01R31/12
• 代理公司: 北京智繪未來專利代理事務所(普通合伙) 11689
• 代理人: 肖繼軍;張浩

本發明屬于絕緣子污穢技術領域，具體涉及一種積污量多模式檢測裝置，包括主控箱、積污量多模式傳感器陣列、數字轉換電路、數據傳輸模塊、供電單元、安裝固定構架和顯示終端，本發明通過積污量多模式傳感器陣列，利用數字轉換電路和傳輸模塊，在顯示終端直觀展現污穢的積污量，對絕緣子表面污穢狀態進行直觀的測量，準確獲得絕緣子在交、直流電場下的積污特性，避免電網外絕緣防護配置出現偏差，實現不同模式對絕緣子積污量進行有效監測，為電網絕緣子外絕緣狀態監測提供技術支撐。

技術領域：

本發明屬于絕緣子污穢技術領域，具體涉及一種適用絕緣子積污量多模式在線監測裝置及方法。

背景技術：

隨著電壓等級提高和線路延長，對其安全性要求更高。然而隨著我國經濟的發展、大氣環境惡化以及空氣污染加劇，絕緣積污速度加快，污穢物使得外絕緣的電氣強度大大降低，易使輸電線路和變電站的絕緣子發生污穢閃絡；為保障線路的安全運行，已經建立了巡檢、清掃維護等制度。

然而在實際執行過程中往往出現清掃防護不及時、過度防護等問題。實現絕緣污穢程度的便捷、安全、準確檢測，準確掌握絕緣子的積污狀態，為絕緣子清掃及污閃防治提供技術保障。現有技術中常見的測定污穢的方法，包括等值鹽密(ESDD)法、積分表面污層電導率(SPLC)法、脈沖計數法、泄露電流法和絕緣子污閃電壓梯度法。但是，上述方式都存在一定的局限性，例如泄漏電流監測系統容易受電磁干擾影響，安裝較復雜。光纖鹽密監測系統，由于光纖(或石英棒)的形狀和材料都與絕緣子相差很多，兩者在相同環境下的污穢的附著情況不盡相同，使光纖表面積污情況和絕緣子表面積污情況的可比性降低。另外，降雨等沖刷因素對不同材料和形狀的光波導和絕緣子的沖刷效果大為不同，也使得光纖鹽密監測系統監測的積污程度和絕緣子實際的積污程度之間存在較大的誤差。污層電導率因測試電壓低，并不能完全反映污層在高壓下的真實變化，且測量分散性較大，受污穢分布不均勻的影響較大，另外測量不能直接得到污層電導，所以測量比較麻煩，故稱為表征污穢絕緣子運行狀態的半動態參數。

積污反映的現象受外界影響因素眾多，而且技術發展絕緣子的種類和服役環境也在不斷變化，根據過去的經驗建立的模型適應性會越來越差。對積污進行直接檢測是實現長期有效污穢程度檢測的有效途徑。

綜上所述，單一模式的絕緣子積污量在線監測方式，已不能滿足污穢的監測需求，有必要提供一種多種模式，可以有效監測絕緣子積污量的裝置和方法，實現絕緣子污穢的高效、實時監測。

發明內容：

為克服現有技術的不足，解決絕緣污穢監測的難題，本發明通過自主設計積污量多模式在線監測裝置及制備方法，提供一種適用絕緣子積污量多模式在線監測裝置及方法，實現不同模式對絕緣子積污量進行有效監測，為電網絕緣子外絕緣狀態監測提供技術支撐。

具體地，本發明提出一種絕緣子積污量多模式檢測裝置，包括積污量多模式傳感器陣列，主控箱，數據分析模塊，數字信號轉換電路，數據傳輸模塊，顯示終端和模式判定模塊，所述積污量多模式傳感器陣列將信息后輸送至數據分析模塊，所述積污量多模式傳感器陣列和數據分析模塊均與主控箱之間進行數據交換，數據分析模塊傳送信息至數字信號轉換電路，主控箱發送指令至數字信號轉換電路，數字信號轉換電路發送信息至數據傳輸模塊，數據傳輸模塊發送信息至顯示終端和模式判定模塊，模式判定模塊回傳信息至主控箱，實現對絕緣子積污量進行在線監測。

進一步地，所述的積污量多模式傳感器陣列包括壓電傳感材料、泛頻諧振傳感材料和吸附膜層敏感材料，通過不同模式的傳感材料對絕緣子積污量進行檢測。

進一步地，所述數字信號轉換電路，所述數據傳輸模塊與供電單元連接。

進一步地，所述主控箱與安裝固定構架相連，所述顯示終端用于信號顯示和記錄。

進一步地，所述主控箱發出積污量多模式數據采集指令，所述積污量多模式傳感器陣列啟動，通過模式判定模塊對表面污穢進行判定，并開展檢測的方法選用判定，啟動相應模式傳感器。