專利名稱：數(shù)字高壓多功能絕緣子檢測設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力安全領(lǐng)域，具體涉及一種絕緣子絕緣性能的檢測方法及裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在我國電網(wǎng)所用的絕緣子大多為陶瓷絕緣子，新絕緣子的絕緣性能較好，但是隨著輸電線路的運(yùn)行，絕緣子會逐漸老化，絕緣子的絕緣電阻會變小、絕緣性能會降低，成為低值絕緣子或零值絕緣子。造成低值絕緣子的主要原因有一、絕緣子劣化，絕緣子長期經(jīng)受著電場、線路的重力負(fù)載和大自然、陽光、雨、雪的作用，必然逐漸劣化；二、絕緣子表面積污、污層濕潤，導(dǎo)致絕緣子絕緣性能會降低；如果低值絕緣子程度日趨嚴(yán)重或者雷電將絕緣子擊穿，則可能直接導(dǎo)致絕緣子損壞，導(dǎo)致出現(xiàn)零值絕緣子。由于零值、低值的不良絕緣子的存在，增加了發(fā)生雷擊閃絡(luò)和污穢閃絡(luò)的概率，使電網(wǎng)的供電可靠性下降。當(dāng)含有不良絕緣子的絕緣子串發(fā)生閃絡(luò)時，其短路電流會從絕緣子內(nèi)部通過，產(chǎn)生的熱效應(yīng)可能使絕緣子鋼帽炸開，從而出現(xiàn)絕緣子串?dāng)嚅_、導(dǎo)線落地等現(xiàn)象，造成嚴(yán)重的事故；其次，大量低值絕緣子的存在增加了電網(wǎng)的電量損耗，這也是不明電量丟失的一方面原因，造成了嚴(yán)重的資源浪費(fèi)。針對低值絕緣子，如果是表面積污、污層濕潤，則可以對絕緣子進(jìn)行清理，如果是絕緣子劣化，則可視實(shí)際情況更換處理；針對的零值絕緣子，通常直接更換處理。因此對運(yùn)行的輸電線路中絕緣子的絕緣性能進(jìn)行檢測是保證高壓輸、配電線路安全運(yùn)行的關(guān)鍵性問題之一。目前常用的絕緣子性能檢測方法為帶電的在線檢測法，常見的在線檢測絕緣子性能的方法主要有火花叉法是目前最常用的檢測方法，該方法是根據(jù)火花叉與絕緣子接觸是否產(chǎn)生放電來判斷絕緣子好壞。小球放電法是目前較常用的檢測方法。該方法是通過測量絕緣子兩端的小球產(chǎn)生放電時的距離來判斷絕緣子的電壓分布，從而判斷被測絕緣子是否正常。這種方法要頻繁調(diào)整小球距離，誤判率較大。紅外熱像儀法是目前比較先進(jìn)的檢測方法。它是利用絕緣子表面的熱效應(yīng)原理進(jìn)行在線檢測的。這種方法對涂有半導(dǎo)體釉的防污絕緣子非常有效。因?yàn)榇祟惤^緣子在線帶電運(yùn)行時，正常絕緣子的表面電流較大，溫升較高，而劣質(zhì)絕緣子的表面溫度比正常絕緣子低好幾度，用紅外熱像儀易于識別。激光多譜勒振動法利用已開裂絕緣子的振動中心頻率與正常時不同的特點(diǎn)，通過外力如敲擊鐵塔或?qū)⒊暡òl(fā)生器所產(chǎn)生的超聲波，用拋物型反射鏡對準(zhǔn)被測絕緣子或用激光源對準(zhǔn)被測絕緣子，以激起絕緣子的微小振動，然后將激光多譜勒儀發(fā)出的激光對準(zhǔn)被測的絕緣子，根據(jù)對反射回來的信號的頻譜的分析，從而獲得該絕緣子的振動中心頻率值，據(jù)此判斷該絕緣子的好壞。紫外成像法紫外成像儀能直接檢測出設(shè)備異常溫升之前的放電過程，是國際上放電檢測的主要方法。紫外成像儀比起其他檢測手段，具有觀察直觀、預(yù)見性好、觀測距離遠(yuǎn)等優(yōu)點(diǎn)，但由于紫外成像儀價(jià)格昂貴，且只能觀察較強(qiáng)的放電信號，所以它一般情況下只能以檢測電暈、局部放電及電弧為主?？梢?，以上各種方法都存在一定的缺陷，操作不便，測量精度低或費(fèi)用高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明對上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種適用范圍廣、適用現(xiàn)場操作、測量智能、 檢測快捷、操作方便、測量精度高、輸出結(jié)果形式豐富、攜帶方便的絕緣子絕緣性能的檢測方法及其裝置。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為1、在停電狀態(tài)下1)對停電狀態(tài)下的被測絕緣子施加直流高電壓；2)采集流經(jīng)被測絕緣子的泄漏電流；3)根據(jù)步驟1)施加的直流高電壓和步驟2、采集得到的泄漏電流，結(jié)合伏安法計(jì)算出被測絕緣子的絕緣電阻R ；4)將步驟4)計(jì)算出的絕緣電阻R和已設(shè)定的正常絕緣子的絕緣電阻進(jìn)行比較，然后輸出對被測絕緣子的性能的比較結(jié)果。2、在帶電的狀態(tài)下1)適用于在35kv及以上的線路，在不加高壓直流電源的情況下直接采集絕緣子兩端電壓；2)單片機(jī)直接采集絕緣子兩端的電壓并與其他已測絕緣子兩端電壓進(jìn)行比較；3)其中出現(xiàn)劣化的絕緣子兩端的電壓必定遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他未損壞的絕緣子兩端電壓，甚至電壓值為零。所述高壓直流電源模塊。當(dāng)外界控制變量(如為數(shù)字量直接傳入單片機(jī)，如模擬量要經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)化換后轉(zhuǎn)入單片機(jī))變化時，由反饋系統(tǒng)將采集到的電壓信號傳入單片機(jī)判斷并執(zhí)行電壓控制程序，輸出一個數(shù)字量DH…Ds)，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換后提到一電壓Vtl，經(jīng)脈沖控制器(由芯片及其外圍電路組成)變換電路成為一幅值為Vtl的高頻矩形脈沖電壓， 將其加于高頻變壓器的初級線圈上，升壓后得到幅值為V的矩形脈沖，再經(jīng)整流濾波得到所需電壓。所述MRS轉(zhuǎn)換模塊。是由一種高準(zhǔn)確度的單片真有效值/直流轉(zhuǎn)換器和外圍電路組成，在進(jìn)行交直流轉(zhuǎn)換后，可采集絕緣子兩端電壓。本發(fā)明具有下述優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明可經(jīng)過對停電和帶電的狀態(tài)下檢測絕緣子的絕緣性能。本發(fā)明中的數(shù)字高壓直流電源能自動調(diào)節(jié)得到所需電壓，然后檢測泄漏電流，根據(jù)伏安法計(jì)算出被測絕緣子的電阻并直接判斷絕緣子為零值、低值或者正常的信息，具有測量智能、檢測快捷、輸出結(jié)果形式豐富的優(yōu)點(diǎn)，在測量后可以暫時存儲各個被測絕緣子檢測結(jié)果，本發(fā)明中的RMS轉(zhuǎn)換模塊能在帶電的狀態(tài)下直接測量絕緣子兩端電壓，并經(jīng)過單片機(jī)與正常絕緣子兩端電壓進(jìn)行比較，判斷其是否損壞。


圖1為本發(fā)明裝置的硬件電路原理示意圖2為本發(fā)明實(shí)施例中數(shù)字高壓直流電源模塊電路原理示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例中有效值轉(zhuǎn)換模塊電路原理示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例中信號調(diào)理單元電路原理示意圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例中單片機(jī)系統(tǒng)電路原理示意圖。
具體實(shí)施例方式良好絕緣子的絕緣電阻一般在2000ΜΩ左右，我國規(guī)程規(guī)定，當(dāng)絕緣子的絕緣電阻低于300ΜΩ時就判定為不良絕緣子。圖1所示，本發(fā)明的數(shù)字高壓多功能絕緣子檢測設(shè)備主要由RMS轉(zhuǎn)換模塊[1]、數(shù)字高壓直流電源模塊[2]、信號調(diào)理單元[3]、單片機(jī)系統(tǒng)[4]組成。圖2所示，RMS轉(zhuǎn)換模塊[1]由單片機(jī)[11]及其外圍電路組成，經(jīng)有效值轉(zhuǎn)換可將交流轉(zhuǎn)換為直流;AD637單片機(jī)[11]主要包括(1)有源整流器(亦稱絕對值電路，屬全波整流)；⑵平方/除法器；⑶濾波放大器；⑷緩沖放大器；(5)偏置電路。輸人電壓(AC 或DC)通過有源整流器~和4轉(zhuǎn)換成單極性電流I1，加至平方/除法器的一個輸入端。平方/除法器的輸出電流為14，有關(guān)系式
權(quán)利要求
1.數(shù)字高壓多功能絕緣子檢測設(shè)備，包括RMS轉(zhuǎn)換模塊[1]、數(shù)字高壓直流電源模塊 [2]、信號調(diào)理單元[3]、單片機(jī)系統(tǒng)W]；其特點(diǎn)是在一個切換開關(guān)的的控制下，可將RMS轉(zhuǎn)換模塊[1]和數(shù)字高壓直流電源模塊[2]切換投入，在輸電線路帶電和停電的情況下分別能測量絕緣子的絕緣性能。
2.如權(quán)利要求1所述的RMS轉(zhuǎn)換模塊[1]，其特點(diǎn)是應(yīng)用單片機(jī)將交流轉(zhuǎn)換為直流后， 可直接采集絕緣子兩端電壓。
3.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字高壓多功能絕緣子檢測設(shè)備，其特征在于所述數(shù)字高壓直流電源模塊[2]由反饋電路將采集到的電壓信號傳入單片機(jī)判斷并執(zhí)行電壓控制程序，輸出一個數(shù)字量D，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換后提到一電壓，再由芯片及其外圍電路組成變換電路調(diào)節(jié)電壓脈寬，經(jīng)倍壓電路調(diào)節(jié)其幅值后，再經(jīng)整流濾波得到的電壓并將其反饋到單片機(jī)與設(shè)定電壓相比較，如達(dá)不到要求，則自動重復(fù)上述過程直到輸出電壓達(dá)到所需電壓。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種數(shù)字高壓多功能絕緣子檢測設(shè)備，在停電和帶電的的狀態(tài)下均能檢測絕緣子絕緣性能的方法；本發(fā)明裝置包括RMS轉(zhuǎn)換模塊[1]、數(shù)字高壓直流電源模塊[2]、信號調(diào)理單元[3]、單片機(jī)系統(tǒng)[4]。當(dāng)停電狀態(tài)下時，本發(fā)明中高壓電源采用數(shù)字控制，輸出電壓連續(xù)可調(diào)，由單片機(jī)內(nèi)部控制電壓和輸出電壓的關(guān)系，在測量過程中，單片機(jī)可通過反饋調(diào)節(jié)輸出電壓，提高了測量精度；對帶電的狀態(tài)下的被測絕緣子經(jīng)過RMS轉(zhuǎn)換模塊，采集在工頻電壓下各絕緣子兩端的電壓分布，根據(jù)絕緣子電壓分布規(guī)律判斷絕緣子的絕緣狀態(tài)。兩種狀態(tài)下設(shè)備模塊的選擇可經(jīng)切換開關(guān)控制投入。本發(fā)明具有適用范圍廣、精度高、攜帶方便的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號G01R27/08GK102288828SQ20111019515
公開日2011年12月21日 申請日期2011年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月13日
發(fā)明者李景祿 申請人:張東, 李景祿, 許衡