[发明专利]一种利用光电场传感器检测绝缘子缺陷的检测系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种检测绝缘子缺陷的方法及系统，具体涉及一种利用光电场传感器检测绝缘子缺陷的方法及系统。

背景技术

随着近代电力工业不断向着大机组、大容量和高电压的迅速发展，运行条件更加苛刻，缺陷率逐渐增加，为了保障发电和输变电系统的安全、经济运行，国内外电力行业普遍对电力设备的可靠性提出了越来越高的要求，作为输变电系统的重要组成部分，对绝缘子运行状态的在线检测、缺陷诊断显得尤为重要。为解决劣化绝缘子的检测问题，国内外研究了多种检测方法，目前检测高压输电线路合成绝缘子缺陷的常用手段分别为：

一、用高倍望远镜目测，由于一般缺陷的尺寸较小，而且需要从一定角度观察才能看到，仅从地面观察不够可靠，因此要求登塔检测，另外，内绝缘故障仅靠观测难以发现。

二、另一种现场检测高压输电线路低零值悬式绝缘子的方法，常用工具是火花叉，检测时将火花叉的两金属触头分别与绝缘子的铁脚和铁帽搭接，若绝缘子绝缘性能良好，则绝缘子承压被击穿，产生火花放电。操作人员根据火花放电声音判断绝缘子是否良好，该方法受到背景光噪声限制，不能监测远距离绝缘子，短路良好绝缘子时会产生危险，不能检测合成绝缘子。

三、声波法检测由绝缘子局部放电所发出的声波，其灵敏度低于红外成像法。在实际检测过程中，高压端金具经常发生电晕，所产生的背景噪音会淹没 绝缘子缺陷所发出的声波。

四、红外测温法，由电场引起的绝缘材料的损坏，绝大多数与温度有关。局部放电、泄漏电流流过绝缘物质时的介电损耗或电阻损耗都可以引起绝缘子局部温度升高。该方法受环境影响较大，太阳和背景辐射的干扰，光谱发射率e的选定，对焦情况、气象条件等均会对检测结果造成影响。

因此，在检测高压输电线路合成绝缘子缺陷的实际应用中还受到一些限制。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种的利用光电场传感器检测绝缘子缺陷的方法及系统，其操作简单、使用广泛、检测精确。

为实现上述目的，本发明所设计的一种利用光电场传感器检测绝缘子缺陷的检测系统，包括光电场传感器、升降平台和电场测量仪，所述光电场传感器安装在所述升降平台上并与所述电场测量仪连接，且所述光电场传感器布置在绝缘子串的周围。

进一步地，所述升降平台包括绝缘环、绝缘杆和绝缘绳，所述绝缘环固定在所述绝缘杆的顶端，所述绝缘绳的一端穿过所述绝缘环并与所述光电场传感器连接。

更进一步地，所述光电场传感器的探头到绝缘子串中的各片绝缘子伞裙边缘的距离相同。

作为优选项，所述光电场传感器同时测量绝缘子串周围在X、Y和Z三个方向的电场值以及合成X、Y和Z三个方向的电场值。

一种利用光电场传感器检测绝缘子缺陷的方法，包括以下步骤：

1)在绝缘子串周围布置光电场传感器；

2)沿绝缘子串移动光电场传感器，并记录光电场传感器在绝缘子串周围 多个预设点测得的电场值；

3)根据多个预设点的电场值判断绝缘子串中绝缘子的缺陷情况。

进一步地，所述步骤2具体为，

2.1)确认光电场传感器在绝缘子串周围布置无误；

2.2)将光电场传感器的探头对准绝缘子串高压端的第一片绝缘子伞裙，并沿绝缘子串的高压端到低压端移动光电场传感器，并依次记录光电场传感器在多个预设点测量的第一电场值；

2.3)沿绝缘子串的低压端到高压端移动光电场传感器，并依次记录光电场传感器在多个预设点测量的第二电场值；

2.4)将多个预设点的第一电场值分别与对应预设点的第二电场值进行平均计算，得到多个预设点的电场值。

更进一步地，所述步骤2.1具体为：

2.1)将光电场传感器移动到绝缘子串的高压端处，观察绝缘子串的高压端是否有放电或者异常电晕现象，若没有放电或者异常电晕现象，则光电场传感器在绝缘子串周围布置无误。

作为优选项，所述步骤3具体为：

3)根据多个预设点的电场值绘制绝缘子串周围电场强度分布曲线，判断绝缘子串中绝缘子的缺陷情况，所述绝缘子串周围电场强度分布曲线为绝缘子串空间轴向的电场变化率曲线。

作为优选项，所述步骤3具体为：

3)根据多个预设点的电场值绘制绝缘子串周围电场强度分布曲线，判断绝缘子串中绝缘子的缺陷情况，所述绝缘子串周围电场强度分布曲线为绝缘子串空间轴向的电场变化率曲线，将多个预设点的电场值利用有限元仿真计算方法对绝缘子串的电场分布规律进行仿真分析，判断绝缘子串中绝缘子的缺陷情况。