[发明专利]一种直流输电工程绝缘子串缺陷在线检测方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种直流输电工程绝缘子串缺陷在线检测方法及装置。

背景技术

绝缘子是连接高压输电线杆(塔)与输电导线的一种绝缘体，它不仅要求具有较强的机械特性，而且还应具有良好的绝缘性能。由于绝缘子长期处于运行电压的作用之下，绝缘子串与导线、铁塔及金具之间杂散电容的存在，使得沿绝缘子串的电压分布不均匀，加上露天环境的侵蚀，绝缘子的绝缘性能有可能出现劣化，产生不良绝缘子，对电网安全、可靠运行带来极大的威胁。国内由于不良绝缘子所造成的事故时常发生，已给国民经济造成了巨大的损失。因此，带电检测线路的不良绝缘子已成为国内外电力部门十分关注的一个问题。

目前国内外在现场对绝缘子老化的检测方法比较多，诸如，火花间隙检测杆、静电式检测器、多功能高电压测试仪等。这些方法各有利弊，也为解决生产中的实际问题起了积极的作用，特别适用于220kV及以下输电线路的绝缘子检测。由于上述方法都是通过绝缘操作杆间接进行检测，而超高压输电线路绝缘子悬挂长度较长，使用绝缘操作杆检测时，因为力矩大操作困难，故这些方法不适用超高压输电输电线路。

由于不良绝缘子的局部放电可以产生电磁波并向四周传播，所以可以利用天线来接收这种电磁波并根据天线的方向和所接收到的电磁波强度来判断不良绝缘子的存在。这种方法的特点是简便易行，可以带电检则。日本和我国都曾研究过此方法。但这种方法的抗干扰能力差，易受其它电渡的干扰，且灵敏度低，测量准确度不高，因此，这种方法应用较少。

随着红外技术的发展与应用，产生了利用绝缘子表面的热效应原理对绝缘子进行在线检测的方法，这种方法对涂有半导体釉的绝缘子非常有效。因为此类绝缘子在线带电运行时，正常绝缘子的表面泄漏电流较大，温升较高；而劣质绝缘子的表面温度比正常绝缘子低好几度，用红外热像仪易于识别。但对普通釉的瓷质绝缘子，其正常绝缘子的表面温度比劣质绝缘子的表面温度仅相差1℃左右，在复杂的气象条件和现场环境下测量极其困难。

现有的处理方法中，红外热成像投术检测不良绝缘子的方法具有较强的抗干扰能力。且可以带电测量，但该方法的成本很高，难于定量分析。当太阳光较强时，背景影响大、不易测量。

交流输电工程沿绝缘子串电位分布不均匀，各片绝缘子上承担的电压分布呈“U”形，靠近导线的高压侧几片绝缘子的分布电压最高，特别对超高压线路由于电压等级增高，绝缘子串加长，这一问题显得更为突出，在强电场作用下绝缘子容易起晕、劣化，不利于绝缘子串的安全运行。当绝缘子串存在劣质绝缘子时，劣质绝缘子不仅会使自身承担的电压下降，还会引起该绝缘子串其他各个绝缘子的分布电压与标准分布电压之间产生差异。因此，通过测量绝缘子串电压分布可有效表征劣质绝缘子在绝缘子串中的不同位置及劣化程度。

直流输电工程电压的幅值和相位均不发生变化，不能沿用交流检测方法，综上所述，目前国内外缺乏有效的直流输电工程绝缘子串缺陷检测方法和装置，需针对直流输电工程特点建立理论计算模型并开展典型实例分析，提出直流输电工程绝缘子串缺陷检测方法和装置。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种直流输电工程绝缘子串缺陷在线检测方法及装置，本发明有效的解决了现有直流输电工程绝缘子串缺陷检测方法不足的问题与直流输电工程绝缘子串缺陷检测装置缺乏问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种直流输电工程绝缘子串缺陷在线检测装置，包括：检测信号产生模块、反馈信号处理模块和信号比较模块，其中：

所述检测信号产生模块，用于将24V直流电压通过逆变器转换为220V交流电压，220V交流电压通过变频器转换为350Hz，最终转换成幅值220V、频率350Hz、相位为0°的信号，将信号施加于单片绝缘子的一端；

所述反馈信号处理模块，采集被施加了检测信号的单片绝缘子另一端信号，通过隔离、滤除直流信号，采用分压电路对信号降压处理，对降压处理后的信号通过数字滤波器滤除干扰，并获取350Hz反馈信号；

所述信号比较模块，采集与源同类的信号，形成反馈信号，将反馈信号与标准信号进行比较判断绝缘子串缺陷情况。

所述信号比较模块，将获取的350Hz反馈信号与标准信号幅值进行比较，若两种信号幅值差距相差5倍以上，则说明该单片绝缘子存在缺陷。

所述标准信号为检测信号施加在无损坏的单片绝缘子上后获取的350Hz信号。

所述绝缘子串缺陷在线检测装置设置于绝缘子串攀爬机器人上。

所述绝缘子串攀爬机器人沿绝缘子串逐片进行攀爬。