一種基于共振聲學(xué)的瓷支柱絕緣子帶電檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及瓷支柱絕緣子的帶電檢測(cè)，具體地指一種基于共振聲學(xué)的瓷支柱絕緣子帶電檢測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]瓷支柱絕緣子為變電站絕緣子的主要類型，主要對(duì)線路和其他設(shè)備起絕緣和支撐作用。由于瓷絕緣子韌性極低，大多瓷絕緣子在長(zhǎng)期承受電網(wǎng)運(yùn)行中的機(jī)械負(fù)荷，以及大風(fēng)、雨雪、日曬等惡劣天氣的影響，此外還有設(shè)計(jì)不合理、安裝、維護(hù)不到位等方面的原因后，極易引發(fā)運(yùn)行中的瓷支柱絕緣子發(fā)生脆性斷裂事故，造成變電站、供電線路部分或全部停電，以及設(shè)備損壞、人員傷亡，導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。所以，檢修人員必須在最短的時(shí)間內(nèi)檢測(cè)絕緣子強(qiáng)度是否滿足工作要求，以免造成嚴(yán)重事故。隨著我國(guó)電網(wǎng)超高壓、特高壓的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行對(duì)支柱絕緣子的穩(wěn)定性提出了更高的要求。
[0003]國(guó)內(nèi)外通常利用無(wú)損檢測(cè)診斷技術(shù)來(lái)判斷瓷支柱絕緣子是否完好。目前，常用于檢測(cè)高壓瓷支柱絕緣子斷裂的無(wú)損檢測(cè)診斷技術(shù)有:紫外線檢測(cè)、紅外熱波、超聲波檢測(cè)。這三種方法普遍存在安全性能低、測(cè)量工作復(fù)雜、測(cè)量成本高、測(cè)量不精細(xì)及抗干擾能力差等缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種基于共振聲學(xué)的瓷支柱絕緣子帶電檢測(cè)方法，該方法通過(guò)向絕緣子底部發(fā)射激勵(lì)振動(dòng)波，同時(shí)接收其振動(dòng)反饋波，經(jīng)分析該反饋波形的頻譜，判斷該絕緣子是否有裂紋及裂紋大致部位，本方法能夠保證帶電檢測(cè)絕緣子的準(zhǔn)確性、安全性和易操作性，提高了檢測(cè)能力和檢測(cè)效率。
[0005]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的采用的技術(shù)方案是:一種基于共振聲學(xué)的瓷支柱絕緣子帶電檢測(cè)方法包括以下步驟:
[0006]S100、在帶電檢測(cè)過(guò)程中，作業(yè)人員向待檢測(cè)瓷支柱絕緣子施加激勵(lì)信號(hào)，使瓷支柱絕緣子受迫振動(dòng)；
[0007]S200、對(duì)待測(cè)瓷支柱絕緣子在上述激勵(lì)信號(hào)下進(jìn)行模態(tài)分析，進(jìn)行初步判定，即判斷待測(cè)瓷支柱絕緣子的固有頻率分布與完好絕緣子的固有頻率分布的差異是否明顯，如差異明顯則判定被測(cè)支柱絕緣子存在缺陷，如差異不明顯則找出被測(cè)瓷支柱絕緣子固有頻率差異最大的頻率范圍，以此確定功率譜分析激勵(lì)信號(hào)；
[0008]S300、在功率譜分析激勵(lì)信號(hào)下對(duì)待測(cè)瓷支柱絕緣子進(jìn)行功率譜分析，對(duì)比各個(gè)瓷支柱絕緣子檢測(cè)到的功率譜和預(yù)先建立的完好絕緣子的功率譜特性，根據(jù)待測(cè)瓷支柱絕緣子的波峰變化進(jìn)一步對(duì)瓷支柱絕緣子裂紋情況進(jìn)行判定，即利用頻譜圖中峰值數(shù)量是否變化及峰值是否頻移進(jìn)行判定是否存在缺陷。
[0009]進(jìn)一步地，步驟S200中的初步判定具體包括:
[0010]如果待測(cè)瓷支柱絕緣子的固有頻率分布超出完好絕緣子的固有頻率分布或者出現(xiàn)峰值數(shù)量變化，即待測(cè)瓷支柱絕緣子的固有頻率分布與完好絕緣子的固有頻率分布的差異明顯，則可判定被測(cè)支柱絕緣子存在缺陷；
[0011]如果待測(cè)瓷支柱絕緣子的固有頻率分布沒(méi)有超出完好絕緣子的固有頻率分布或者出現(xiàn)多個(gè)峰值，即待測(cè)瓷支柱絕緣子的固有頻率分布與完好絕緣子的固有頻率分布的差異不明顯，則找出被測(cè)瓷支柱絕緣子固有頻率差異最大的頻率范圍，以此確定功率譜分析激勵(lì)信號(hào)主要頻率進(jìn)行下一步判斷；
[0012]在上述技術(shù)方案中，步驟SlOO中激勵(lì)信號(hào)的頻率范圍為1000?10000Hz。
[0013]相比現(xiàn)有瓷支柱絕緣子檢測(cè)方法只適用于電站停電時(shí)才能進(jìn)行檢測(cè)，本發(fā)明檢測(cè)方法在支柱絕緣子正常帶電工作時(shí)，也可進(jìn)行帶電檢測(cè)，檢測(cè)工作不影響電網(wǎng)正常運(yùn)行，檢測(cè)時(shí)間不再因?yàn)樾枰浜想娋W(wǎng)停電安排而受限，可根據(jù)運(yùn)維工作需要及時(shí)檢測(cè)，且檢測(cè)準(zhǔn)確度高，能有效提電網(wǎng)的狀態(tài)檢修水平。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本發(fā)明基于共振聲學(xué)的瓷支柱絕緣子帶電檢測(cè)方法的流程圖。
[0015]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的某段階次模態(tài)分析圖。
[0016]圖3為本發(fā)明實(shí)施例完好絕緣子的功率譜分析圖。
[0017]圖4為本發(fā)明實(shí)施例測(cè)出有缺陷絕緣子的功率譜分析圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0019]如圖1所示，本發(fā)明基于共振聲學(xué)的瓷支柱絕緣子帶電檢測(cè)方法包括以下步驟:
[0020]S100、在帶電檢測(cè)過(guò)程中，作業(yè)人員向待檢測(cè)瓷支柱絕緣子法蘭施加頻率范圍為1000?10000Hz激勵(lì)信號(hào)，使瓷支柱絕緣子受迫振動(dòng)。本發(fā)明方法可以對(duì)上法蘭和下法蘭進(jìn)行激勵(lì)，為便于作業(yè)人員操作，本實(shí)施例以向下法蘭施加激勵(lì)信號(hào)進(jìn)行說(shuō)明。
[0021]S200、對(duì)瓷支柱絕緣子在上述激勵(lì)信號(hào)下進(jìn)行模態(tài)分析，對(duì)裂紋情況進(jìn)行初步判定，具體步驟如下:
[0022]在步驟S100激勵(lì)信號(hào)作用下，接收激勵(lì)信號(hào)的振動(dòng)反饋波，從而獲得各個(gè)待測(cè)瓷支柱絕緣子的固有頻率分布，然后與預(yù)先得出完好絕緣子的固有頻率分布進(jìn)行比較:
[0023]如果待測(cè)瓷支柱絕緣子的固有頻率分布超出完好絕緣子的固有頻率分布或者出現(xiàn)峰值數(shù)量變化，即待測(cè)瓷支柱絕緣子的固有頻率分布與完好絕緣子的固有頻率分布的差異明顯，則可判定被測(cè)支柱絕緣子存在裂紋等缺陷；
[0024]如果待測(cè)瓷支柱絕緣子的固有頻率分布沒(méi)有超出完好絕緣子的固有頻率分布或者出現(xiàn)多個(gè)峰值，即待測(cè)瓷支柱絕緣子的固有頻率分布與完好絕緣子的固有頻率分布的差異不明顯，則需找出被測(cè)瓷支柱絕緣子固有頻率差異最大的頻率范圍，以此頻率范圍確定功率譜分析激勵(lì)信號(hào)主要頻率進(jìn)行下一步判斷，如圖2所示的某段階次模態(tài)分析圖，曲線I表示完好狀態(tài)，曲線2表示缺陷在絕緣子下部，曲線3表示缺陷在絕緣子的上部，被測(cè)瓷支柱絕緣子固有頻率差異最大的頻率范圍即為模態(tài)分析圖中各曲線在同階數(shù)時(shí)頻率差最大的值，本實(shí)施例以圖2中表示的各曲線在同階數(shù)時(shí)頻率差最大的值。
[0025]S300、在功率譜分析激勵(lì)信號(hào)下對(duì)瓷支柱絕緣子進(jìn)行功率譜分析，分析反饋信號(hào)的變化情況，對(duì)比各個(gè)瓷支柱絕緣子檢測(cè)到的功率譜和預(yù)先建立的完好絕緣子的功率譜特性，根據(jù)待測(cè)瓷支柱絕緣子的波峰變化進(jìn)一步對(duì)瓷支柱絕緣子裂紋情況進(jìn)行判定，即利用頻譜圖中峰值數(shù)量是否變化及峰值是否頻移進(jìn)行判定是否存在裂紋等缺陷。圖3為預(yù)先建立的完好絕緣子的功率譜分析圖，圖4為通過(guò)本步驟測(cè)出有缺陷絕緣子的功率譜分析圖。經(jīng)過(guò)對(duì)該絕緣子進(jìn)行實(shí)際檢測(cè)后，符合上述本發(fā)明檢測(cè)方法的檢測(cè)結(jié)果。
[0026]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明。本說(shuō)明書(shū)中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于共振聲學(xué)的瓷支柱絕緣子帶電檢測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟: S100、在帶電檢測(cè)過(guò)程中，作業(yè)人員向待檢測(cè)瓷支柱絕緣子施加激勵(lì)信號(hào)，使瓷支柱絕緣子受迫振動(dòng)； S200、對(duì)待測(cè)瓷支柱絕緣子在上述激勵(lì)信號(hào)下進(jìn)行模態(tài)分析，進(jìn)行初步判定，即判斷待測(cè)瓷支柱絕緣子的固有頻率分布與完好絕緣子的固有頻率分布的差異是否明顯，如差異明顯則判定被測(cè)支柱絕緣子存在缺陷，如差異不明顯則找出被測(cè)瓷支柱絕緣子固有頻率差異最大的頻率范圍，以此確定功率譜分析激勵(lì)信號(hào)； S300、在功率譜分析激勵(lì)信號(hào)下對(duì)待測(cè)瓷支柱絕緣子進(jìn)行功率譜分析，對(duì)比各個(gè)瓷支柱絕緣子檢測(cè)到的功率譜和預(yù)先建立的完好絕緣子的功率譜特性，根據(jù)待測(cè)瓷支柱絕緣子的波峰變化進(jìn)一步對(duì)瓷支柱絕緣子裂紋情況進(jìn)行判定，即利用頻譜圖中峰值數(shù)量是否變化及峰值是否頻移進(jìn)行判定是否存在缺陷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于共振聲學(xué)的瓷支柱絕緣子帶電檢測(cè)方法，其特征在于步驟S200中的初步判定具體包括: 如果待測(cè)瓷支柱絕緣子的固有頻率分布超出完好絕緣子的固有頻率分布或者出現(xiàn)峰值數(shù)量變化，即待測(cè)瓷支柱絕緣子的固有頻率分布與完好絕緣子的固有頻率分布的差異明顯，則可判定被測(cè)支柱絕緣子存在缺陷； 如果待測(cè)瓷支柱絕緣子的固有頻率分布沒(méi)有超出完好絕緣子的固有頻率分布或者出現(xiàn)多個(gè)峰值，即待測(cè)瓷支柱絕緣子的固有頻率分布與完好絕緣子的固有頻率分布的差異不明顯，則找出被測(cè)瓷支柱絕緣子固有頻率差異最大的頻率范圍，以此確定功率譜分析激勵(lì)信號(hào)主要頻率進(jìn)行下一步判斷；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于共振聲學(xué)的瓷支柱絕緣子帶電檢測(cè)方法，其特征在于:步驟SlOO中激勵(lì)信號(hào)的頻率范圍為1000?10000Hz。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于共振聲學(xué)的瓷支柱絕緣子帶電檢測(cè)方法，包括以下步驟：在帶電檢測(cè)過(guò)程中，向待檢測(cè)瓷支柱絕緣子施加激勵(lì)信號(hào)，使瓷支柱絕緣子受迫振動(dòng)；對(duì)待測(cè)瓷支柱絕緣子進(jìn)行模態(tài)分析，判斷待測(cè)瓷支柱絕緣子與完好絕緣子的固有頻率分布是否差異明顯，如差異明顯則存在缺陷，如差異不明顯則找出被測(cè)瓷支柱絕緣子固有頻率差異最大的頻率范圍，以此為功率譜分析激勵(lì)信號(hào)對(duì)待測(cè)瓷支柱絕緣子進(jìn)行功率譜分析。本發(fā)明檢測(cè)方法在支柱絕緣子正常帶電工作時(shí)，也可進(jìn)行帶電檢測(cè)，檢測(cè)工作不影響電網(wǎng)正常運(yùn)行，檢測(cè)時(shí)間不再因?yàn)樾枰浜想娋W(wǎng)停電安排而受限，可根據(jù)運(yùn)維工作需要及時(shí)檢測(cè)，且檢測(cè)準(zhǔn)確度高，能有效提電網(wǎng)的狀態(tài)檢修水平。
【IPC分類】G01N29-12
【公開(kāi)號(hào)】CN104597132
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410624016
【發(fā)明人】涂明, 鄧科, 趙海濤, 陳華浦, 袁新星, 姜輝, 田丁, 張巍
【申請(qǐng)人】國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)湖北省電力公司檢修公司, 武漢科迪奧電力科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年5月6日
【申請(qǐng)日】2014年11月7日