輸電線路絕緣子分布式泄漏電流監(jiān)測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種輸電線路絕緣子分布式泄漏電流監(jiān)測裝置，屬于輸電線路絕緣子在線監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]輸電線路絕緣子長期暴露在戶外，由于自然落灰、工業(yè)污染等因素影響，表面會附著污移物，形成污層。干燥狀態(tài)下，污層一般不會導(dǎo)電，對外絕緣電氣性能影響較??；但在濕度較大的環(huán)境下，污層會吸濕受潮，使得污層中的可溶性電解質(zhì)溶解，污層開始導(dǎo)電，污穢絕緣子表面將流過一定幅值的泄漏電流，逐步發(fā)展到局部放電。當(dāng)電弧的發(fā)展貫穿絕緣子上下兩個電極時，絕緣表面發(fā)生閃絡(luò)，引起污閃現(xiàn)象。污閃事故大多發(fā)生在運行電壓下，經(jīng)常造成大范圍停電事故，對電力系統(tǒng)的安全運行危害極大。據(jù)統(tǒng)計，20世紀(jì)80到90年代，污閃事故次數(shù)在電網(wǎng)事故總次數(shù)中居第2位，僅次于雷害事故，而污閃事故通常是跨區(qū)域大面積的事故，造成的損失是雷害事故的10倍，其危害遠(yuǎn)大于其它種類電網(wǎng)故障。輸電線路絕緣子污閃，是阻礙電力系統(tǒng)安全運行的難題之一。因此，為了避免輸電線路絕緣子污閃的發(fā)生，需要對絕緣子的污穢度進(jìn)行在線監(jiān)測，對絕緣子的污閃進(jìn)行預(yù)警。
[0003]目前關(guān)于輸電線路絕緣子污穢度的在線監(jiān)測主要有監(jiān)測絕緣子的泄漏電流的方法。絕緣子泄漏電流是指在運行電壓作用下污穢受潮時測得的流過絕緣子表面污層的電流。當(dāng)電壓和氣候條件一定時，絕緣子表面泄漏電流與污穢嚴(yán)重程度成正比。絕緣子泄漏電流同污閃電壓之間存在著明顯的確定關(guān)系，能夠在很大程度上估計和預(yù)測絕緣子的污閃電壓以及評價絕緣子的污穢水平。因此，監(jiān)測絕緣子的泄漏電流是對絕緣子污穢度進(jìn)行在線監(jiān)測最有效的方法。
[0004]目前關(guān)于監(jiān)測絕緣子的泄漏電流的相關(guān)專利已有一些。CN200910190853提供了交流高壓輸電線路污穢絕緣子泄漏電流傳感器，方便現(xiàn)場裝卸，測量泄漏電流精度高、頻帶寬、線性度好。CN201210297103提供了光電式特高壓直流絕緣子泄漏電流監(jiān)測系統(tǒng)，采用光纖傳輸泄漏電流數(shù)據(jù)。CN201210535143提供了一種特高壓直流絕緣子泄漏電流測量系統(tǒng)，具有高速、安全、可靠測量等優(yōu)點，特別適用于野外環(huán)境作業(yè)。CN201410257722提供了一種交流絕緣子泄漏及電暈脈沖電流的在線監(jiān)測裝置及采用該裝置進(jìn)行在線監(jiān)測的方法，實現(xiàn)對絕緣子實際狀態(tài)的實時準(zhǔn)確監(jiān)測。綜上，目前監(jiān)測泄漏電流的方法成本較高，單臺設(shè)備只能測量一處電流，多處測量成本高；另外，傳感器與設(shè)備相連，存在極大的安全隱患。因此，需要研究更加經(jīng)濟(jì)安全實用的監(jiān)測方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提出一種輸電線路絕緣子分布式泄漏電流監(jiān)測裝置。
[0006]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:輸電線路絕緣子分布式泄漏電流監(jiān)測裝置，其特征在于，包括若干個監(jiān)測環(huán)、通訊站，所述監(jiān)測環(huán)通過無線通信與所述通訊站進(jìn)行通信，所述監(jiān)測環(huán)套裝于輸電線路絕緣子上表面的鋼帽上，所述鋼帽的下方設(shè)置有絕緣件，所述通訊站設(shè)置于若干個安裝有所述監(jiān)測環(huán)的輸電線路桿塔之間，所述監(jiān)測環(huán)用來記錄絕緣子泄漏電流的幅值并將絕緣子泄漏電流幅值信息通過無線通信發(fā)送給所述通訊站，所述通訊站用來控制若干個所述監(jiān)測環(huán)并匯總將絕緣子泄露電流幅值信息發(fā)送至遠(yuǎn)程終端來隨時監(jiān)測絕緣子狀態(tài)。
[0007]優(yōu)選地，所述監(jiān)測環(huán)包括PVC塑料、鐵殼，所述PVC塑料的右側(cè)與所述鐵殼的右側(cè)通過卡子相連接，所述PVC塑料的左側(cè)與所述鐵殼的左側(cè)通過扣子相連接，所述PVC塑料的內(nèi)部設(shè)置有線圈、鐵芯，所述線圈纏繞設(shè)置于所述鐵芯上，所述鐵芯的內(nèi)表面設(shè)置有橡膠，所述橡膠嵌套在所述鋼帽上，所述鐵殼內(nèi)部設(shè)置有電路模塊、蓄電池，所述鐵殼上設(shè)置有天線；所述線圈用來采集絕緣子的泄漏電流。
[0008]優(yōu)選地，所述監(jiān)測環(huán)還包括A/D轉(zhuǎn)換模塊、MCU單片機(jī)處理器、ZigBee無線通信模塊，所述電路模塊包括整流電路、峰值采樣保持電路；所述線圈依次與所述整流電路、所述峰值采樣保持電路、所述A/D轉(zhuǎn)換模塊、MCU單片機(jī)處理器、ZigBee無線通信模塊相連接，所述整流電路的作用是將交流泄漏電流波形轉(zhuǎn)化為直流波形，所述峰值采樣保持電路的作用是從泄漏電流的波形得到泄漏電流的幅值信息，所述A/D轉(zhuǎn)換模塊的作用是將模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，所述MCU單片機(jī)處理器的作用是處理數(shù)據(jù)、控制所述監(jiān)測環(huán)工作，所述ZigBee無線通信模塊的作用是和所述通訊站進(jìn)行無線通信，所述蓄電池給所述電路模塊提供電能，所述天線用于無線通信。
[0009]優(yōu)選地，所述監(jiān)測環(huán)呈馬蹄狀，所述PVC塑料為橢圓形，所述鐵殼為棒狀。
[0010]優(yōu)選地，所述通訊站包括ZigBee無線通信模塊、MCU單片機(jī)處理器、GPS定位模塊、GPRS無線通信模塊、蓄電池、太陽能電池、濕度傳感器，所述MCU單片機(jī)處理器分別與所述ZigBee無線通信模塊、GPS定位模塊、GPRS無線通信模塊、濕度傳感器相連接，所述太陽能電池與所述蓄電池用來給所述通訊站進(jìn)行供電；所述ZigBee無線通信模塊用來與所述監(jiān)測環(huán)進(jìn)行無線通信，所述GPS定位模塊用來獲取所述監(jiān)測環(huán)的地理位置信息，所述濕度傳感器用來檢測環(huán)境的濕度，所述MCU單片機(jī)處理器的作用是匯總處理泄漏電流信息，所述GPRS無線通信模塊的作用是與遠(yuǎn)程終端進(jìn)行無線通信。
[0011]優(yōu)選地，每個所述監(jiān)測環(huán)均設(shè)置有唯一的ID，所述通訊站通過控制ID來控制監(jiān)測環(huán)的休眠與工作。
[0012]本發(fā)明所達(dá)到的有益效果:(I)本發(fā)明提供了輸電線路絕緣子分布式泄漏電流監(jiān)測裝置，通過監(jiān)測絕緣子泄漏電流來監(jiān)測絕緣子污穢度，進(jìn)行污閃預(yù)警，避免輸電線路絕緣子污閃的發(fā)生，保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行；(2)監(jiān)測裝置功能控制權(quán)在通訊站，一個通訊站能監(jiān)測多處監(jiān)測環(huán)的泄漏電流信息；(2)泄漏電流監(jiān)測裝置所監(jiān)測的特征量為泄漏電流幅值，簡單有效可靠；(3)監(jiān)測環(huán)與通訊站之間通過無線通信發(fā)送信息，方便快捷節(jié)能；(4)監(jiān)測環(huán)一般處于休眠狀態(tài)，需要通訊站喚醒才工作監(jiān)測絕緣子泄漏電流，省電節(jié)能。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖，其中11-監(jiān)測環(huán)、12-輸電線路絕緣子、13-導(dǎo)線、14-橫擔(dān)、15-通訊站。
[0014]圖2是本發(fā)明的監(jiān)測環(huán)的工作過程示意圖，其中21-線圈、22-鐵芯、23-輸電線路絕緣子、24-整流電路、25-峰值采樣保持電路、26-A/D轉(zhuǎn)換模塊、27- MCU單片機(jī)處理器、28-ZigBee無線通信模塊、29-蓄電池。
[0015]圖3是本發(fā)明的監(jiān)測環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖，其中301-PVC塑料、302-線圈、303-鐵芯、304-橡膠、305-扣子、306-卡子、307-鐵殼、308-天線、309-電路模塊、310-蓄電池。
[0016]圖4是本發(fā)明的監(jiān)測環(huán)的安裝俯視示意圖，其中41-鋼帽、42-監(jiān)測環(huán)、43-絕緣件。
[0017]圖5是本發(fā)明的通訊站的連接示意圖，其中51-ZigBee無線通信模塊、52-MCU單片機(jī)處理器、53-GPS定位模塊、54-GPRS無線通信模塊、55-蓄電池、56-太陽能電池、57-濕度傳感器。
[0018]圖6是本發(fā)明的監(jiān)測環(huán)和通訊站的通訊過程示意圖，其中61-通訊站、62-監(jiān)測環(huán)。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0020]圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖，其中11-監(jiān)測環(huán)、12-輸電線路絕緣子串、13-導(dǎo)線、14-橫擔(dān)、15-通訊站。本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:輸電線路絕緣子分布式泄漏電流監(jiān)測裝置，其特征在于，包括若干個監(jiān)測環(huán)11、通訊站15，監(jiān)測環(huán)11通過無線通信與通訊站15進(jìn)行通信，監(jiān)測環(huán)11套裝于輸電線路絕緣子12上表面的鋼帽上，鋼帽的下方設(shè)置有絕緣件，通訊站15設(shè)置于若干個安裝有監(jiān)測環(huán)11的輸電線路桿塔之間，監(jiān)測環(huán)11用來記錄絕緣子泄漏電流的幅值并將絕緣子泄漏電流幅值信息通過無線通信發(fā)送給通訊站15，通訊站15用來控制若干個監(jiān)測環(huán)11并匯總將絕緣子泄露電流幅值信息發(fā)送至遠(yuǎn)程終端來隨時監(jiān)測絕緣子狀態(tài)。
[0021]監(jiān)測環(huán)11和通訊站15組成了輸電線路絕緣子泄漏電流的在線監(jiān)測系統(tǒng)，整個系統(tǒng)功能控制權(quán)在通訊站15，監(jiān)測環(huán)11多點布置，各個監(jiān)測環(huán)11具備唯一的ID，通訊站15通過ID控制特定的監(jiān)測環(huán)11采集泄漏電流信息。監(jiān)測環(huán)11和通訊站15之間通過ZigBee無線通信模塊進(jìn)行通信。
[0022]圖2是本發(fā)明的監(jiān)測環(huán)的工作過程示意圖，其中21-線圈、22-鐵芯、23-輸電線路絕緣子、24-整流電路、25-峰值采樣保持電路、26-A/D轉(zhuǎn)換模塊、27- MCU單片機(jī)處理器、28-ZigBee無線通信模塊、29-蓄電池。線圈21依次與整流電路24、峰值采樣保持電路25、A/D轉(zhuǎn)換模塊26、MCU單片機(jī)處理器27、ZigBee無線通信模塊28相連接，整流電路24的作用是將交流泄漏電流波形轉(zhuǎn)化為直流波形，峰值采樣保持電路25的作用是從泄漏電流的波形得到泄漏電流的幅值信息，A/D轉(zhuǎn)換模塊26的作用是將模擬信號轉(zhuǎn)化