CN103323760A - 一种基于光纤复合绝缘子的输电状态评估系统 - Google Patents

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梁仕斌
曹敏
昌明
杨晴
张志生
高尚飞
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Yunnan Electric Power Experimental Research Institute Group Co Ltd of Electric Power Research Institute
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Yunnan Power Grid Corp Technology Branch
Yunnan Electric Power Experimental Research Institute Group Co Ltd of Electric Power Research Institute
Kunming Enersun Technology Co Ltd
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Abstract

一种基于光纤复合绝缘子的输电状态评估系统，本发明包括：A.光纤复合绝缘子；B.光纤复合绝缘子状态传感主机；C.监测数据传输装置；D.光纤复合绝缘子状态监测主站；其连接结构为：位于输电线路上的光纤复合绝缘子通过光纤与安装在杆塔上的光纤复合绝缘子状态传感主机连接；监测数据传输装置通过GPRS的方式将光纤复合绝缘子输电状态传输到光纤复合绝缘子状态监测主站。本发明的输电状态评估系统，能够实时回传绝缘子运行状态，避免传统的人工巡检周期长，巡检有效性差等问题，能够较好的保障输电安全稳定运行。

Description

一种基于光纤复合绝缘子的输电状态评估系统
技术领域
本发明属于高压输电线路监测领域，涉及一种基于光纤复合绝缘子的输电状态评估系统。
背景技术
绝缘子随着使用时间的增加，其机械强度和耐污闪程度也会随之下降，而高压输电线路大部分分布在人迹罕至的山区，对绝缘子的巡检难度较高，目前仍没有一种有效的方法能够对绝缘子外形缺损、内部应力变化、泄露电流强度等特性进行检测。
发明内容
为克服现有绝缘子运行状态检测的不足，本发明提出了一种基于光纤复合绝缘子的输电状态评估系统，实现了对挂网运行的绝缘子破损、形变、温度变化进行实时监测，可对绝缘子运行状态有效的评估。
为了实现上述目的，采用如下技术方案。
一种基于光纤复合绝缘子的输电状态评估系统，本发明特征在于，包括：
A、光纤复合绝缘子；B、光纤复合绝缘子状态传感主机；
C、监测数据传输装置；D、光纤复合绝缘子状态监测主站；
其连接结构为:位于输电线路上的光纤复合绝缘子通过光纤与安装在杆塔上的光纤复合绝缘子状态传感主机连接；监测数据传输装置通过GPRS的方式将光纤复合绝缘子输电状态传输到光纤复合绝缘子状态监测主站；
其中：
光纤复合绝缘子状态传感主机包括保障监测主机工作稳定的电源、提供监测所需的光源和解析光波特征量的分析仪器三部分；
所述的光纤复合绝缘子状态监测主站包括接收来自于现场的光纤复合绝缘子输电状态监测数据的接收装置、光纤复合绝缘子运行状态模型、存储绝缘子各类输电状态的数据库、面向用户提供数据可视化展现的网站四部分。
本发明在光纤复合绝缘子芯棒内部嵌有一根刻有多个Bragg光栅的光纤。能够感知绝缘子外形特征、内部应力和温度特征变化；
本发明所述的保障监测主机工作稳定的电源包括太阳能光伏板、充放电保护控制器、铅酸免维护蓄电池组三部分组成的电源；所述的提供监测所需的光源为能够被光纤复合绝缘子内部光栅反射的能够波分复用的宽带光源；所述的解析光波特征量的分析仪器为能够感应光纤复合绝缘子内部光栅反射特征波的光电检测器和将光谱波形与采样频率相匹配的处理器，处理器能够统计光谱峰值，并将其转换为对应的应变量。
本发明在光纤复合绝缘子芯棒内部嵌有一根刻有多个Bragg光栅的光纤，获得绝缘子运行状态的原理是：刻在光纤中的Bragg光栅能够有选择的反射特定波长的光波，而温度及应力的改变会导致光纤有效折射率及其调制周期的变化。在刻有Bragg光栅的光纤中打入一束光波，Bragg光栅反射光波的中心波长随温度及应变的变化而变化，并且呈线性分布。利用事先封装并校准好的光栅传感器，对复合绝缘子芯棒作定量的温度及应力试验，可以得到不同张力、不同温度下的布拉格波长变化量，进而能够分析布拉格波长变化量实现对温度和应力精确监测。
光纤复合绝缘子运行状态模型的原理是：复合绝缘子在长期运行中，由于绝缘子表面积污导致绝缘子串不同位置发热有所不同，通过在光纤复合绝缘子芯棒内部的光纤中布设多个等间距的Bragg光栅，可监测出复合绝缘子不同位置的温度变化，从而判断绝缘子污秽等级、表面局部放电情况、伞套表面放电或电弧烧伤情况；通过监测复合绝缘子不同位置的应变数据，可以得到复合绝缘子芯棒蠕变、缺损、机械强度下降等缺陷。
本发明的有益效果是：
1、实现了复合绝缘子运行状态的实时监测，避免了人工巡检时间周期长，检测成本高的问题，能够在绝缘子发生缺损后及时报警，降低事故风险。
2、能够对复合绝缘子伞裙材料老化、芯棒蠕变进行有效监测，对复合绝缘子使用寿命进行有效评估，避免机械强度降低导致的脆断事故。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图中各标号依次表示：1-光纤复合绝缘子，2-光纤复合绝缘子状态传感主机，3-监测数据传输装置，4-光纤复合绝缘子状态监测主站。
具体实施方式
下面结合图1对本发明做进一步详细的说明：
一种基于光纤复合绝缘子的输电状态评估系统，本发明特征在于，包括：
A、光纤复合绝缘子；B、光纤复合绝缘子状态传感主机；
C、监测数据传输装置；D、光纤复合绝缘子状态监测主站；
其连接结构为:位于输电线路上的光纤复合绝缘子通过光纤与安装在杆塔上的光纤复合绝缘子状态传感主机连接；监测数据传输装置通过GPRS的方式将光纤复合绝缘子输电状态传输到光纤复合绝缘子状态监测主站；
其中：
光纤复合绝缘子状态传感主机包括保障监测主机工作稳定的电源、提供监测所需的光源和解析光波特征量的分析仪器三部分；
所述的光纤复合绝缘子状态监测主站包括接收来自于现场的光纤复合绝缘子输电状态监测数据的接收装置、光纤复合绝缘子运行状态模型、存储绝缘子各类输电状态的数据库、面向用户提供数据可视化展现的网站四部分。
本发明在光纤复合绝缘子芯棒内部嵌有一根刻有多个Bragg光栅的光纤。能够感知绝缘子外形特征、内部应力和温度特征变化；
本发明所述的保障监测主机工作稳定的电源包括太阳能光伏板、充放电保护控制器、铅酸免维护蓄电池组三部分组成的电源；所述的提供监测所需的光源为能够被光纤复合绝缘子内部光栅反射的能够波分复用的宽带光源；所述的解析光波特征量的分析仪器为能够感应光纤复合绝缘子内部光栅反射特征波的光电检测器和将光谱波形与采样频率相匹配的处理器，处理器能够统计光谱峰值，并将其转换为对应的应变量。
本发明在光纤复合绝缘子芯棒内部嵌有一根刻有多个Bragg光栅的光纤，获得绝缘子运行状态的原理是：刻在光纤中的Bragg光栅能够有选择的反射特定波长的光波，而温度及应力的改变会导致光纤有效折射率及其调制周期的变化。在刻有Bragg光栅的光纤中打入一束光波，Bragg光栅反射光波的中心波长随温度及应变的变化而变化，并且呈线性分布。利用事先封装并校准好的光栅传感器，对复合绝缘子芯棒作定量的温度及应力试验，可以得到不同张力、不同温度下的布拉格波长变化量，进而能够分析布拉格波长变化量实现对温度和应力精确监测。
光纤复合绝缘子运行状态模型的原理是：复合绝缘子在长期运行中，由于绝缘子表面积污导致绝缘子串不同位置发热有所不同，通过在光纤复合绝缘子芯棒内部的光纤中布设多个等间距的Bragg光栅，可监测出复合绝缘子不同位置的温度变化，从而判断绝缘子污秽等级、表面局部放电情况、伞套表面放电或电弧烧伤情况；通过监测复合绝缘子不同位置的应变数据，可以得到复合绝缘子芯棒蠕变、缺损、机械强度下降等缺陷。
本发明的输电状态评估系统，能够实时回传绝缘子运行状态，避免传统的人工巡检周期长，巡检有效性差等问题，能够较好的保障输电安全稳定运行。

Claims (3)

1.一种基于光纤复合绝缘子的输电状态评估系统，其特征在于，包括：
A、光纤复合绝缘子；B、光纤复合绝缘子状态传感主机；
C、监测数据传输装置；D、光纤复合绝缘子状态监测主站；
其连接结构为:位于输电线路上的光纤复合绝缘子通过光纤与安装在杆塔上的光纤复合绝缘子状态传感主机连接；监测数据传输装置通过GPRS的方式将光纤复合绝缘子输电状态传输到光纤复合绝缘子状态监测主站；
其中：
光纤复合绝缘子状态传感主机由保障监测主机工作稳定的电源、提供监测所需的光源和解析光波特征量的分析仪器三部分组成；
所述的光纤复合绝缘子状态监测主站由接收来自于现场的光纤复合绝缘子输电状态监测数据的接收装置、光纤复合绝缘子运行状态模型、存储绝缘子各类输电状态的数据库、面向用户提供数据可视化展现的网站四部分组成。
2.根据权利要求1所述的一种基于光纤复合绝缘子的输电状态评估系统，其特征在于，在光纤复合绝缘子芯棒内部嵌有一根刻有多个Bragg光栅的光纤。
3.根据权利要求1所述的一种基于光纤复合绝缘子的输电状态评估系统，其特征在于，所述的保障监测主机工作稳定的电源包括太阳能光伏板、充放电保护控制器、铅酸免维护蓄电池组三部分组成的电源；所述的提供监测所需的光源为宽带光源；所述的解析光波特征量的分析仪器为光电检测器和将光谱波形与采样频率相匹配的处理器。
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Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103822737A (zh) * 2013-11-30 2014-05-28 国家电网公司 一种光纤bragg光栅输电线路在线监测装置及方法
CN104991169A (zh) * 2015-06-24 2015-10-21 石河子大学 一种基于电光效应的绝缘子污闪检测方法
CN106932698A (zh) * 2017-04-26 2017-07-07 三峡大学 一种输电线路复合绝缘子缺陷检测的带电作业装置
CN107607840A (zh) * 2017-09-09 2018-01-19 广西电网有限责任公司电力科学研究院 绝缘子伞裙自动定位计数装置
CN109270464A (zh) * 2018-07-31 2019-01-25 华南理工大学 基于超声波的铅酸蓄电池汇流条温度应力检测方法和装置
CN110096737A (zh) * 2019-03-21 2019-08-06 国网内蒙古东部电力有限公司电力科学研究院 绝缘子寿命预测方法、装置、计算机装置及存储介质
CN111679161A (zh) * 2020-04-28 2020-09-18 中国电力科学研究院有限公司 复合横担绝缘子绝缘状态的评估装置及评估方法
CN112050860A (zh) * 2020-09-22 2020-12-08 国家电网有限公司 一种架空输电线路元件的监测分析方法
CN112461146A (zh) * 2020-10-13 2021-03-09 深圳供电局有限公司 绝缘子形变测量方法、装置和系统
CN112484665A (zh) * 2020-10-13 2021-03-12 深圳供电局有限公司 绝缘子偏角测量方法、装置和系统
CN112504900A (zh) * 2020-12-02 2021-03-16 国网山东省电力公司电力科学研究院 一种模拟复合绝缘子内部发热的装置
CN114895155A (zh) * 2022-04-18 2022-08-12 南方电网科学研究院有限责任公司 一种复合绝缘子表面放电实时检测系统和方法
CN114895156A (zh) * 2022-04-18 2022-08-12 南方电网科学研究院有限责任公司 一种硅橡胶表面盐雾闪络传递温度的测量系统和方法
CN117902263A (zh) * 2024-03-19 2024-04-19 山西戴德测控技术股份有限公司 一种滚轮式在线皮带硬度检测装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101593583A (zh) * 2009-04-09 2009-12-02 华中电网有限公司 光纤复合绝缘子及其制备方法
CN101949986A (zh) * 2010-09-20 2011-01-19 华中电网有限公司 一种光纤光栅复合绝缘子的在线监测系统及其使用方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101593583A (zh) * 2009-04-09 2009-12-02 华中电网有限公司 光纤复合绝缘子及其制备方法
CN101949986A (zh) * 2010-09-20 2011-01-19 华中电网有限公司 一种光纤光栅复合绝缘子的在线监测系统及其使用方法

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103822737B (zh) * 2013-11-30 2018-07-10 国家电网公司 一种光纤bragg光栅输电线路在线监测装置及方法
CN103822737A (zh) * 2013-11-30 2014-05-28 国家电网公司 一种光纤bragg光栅输电线路在线监测装置及方法
CN104991169A (zh) * 2015-06-24 2015-10-21 石河子大学 一种基于电光效应的绝缘子污闪检测方法
CN106932698A (zh) * 2017-04-26 2017-07-07 三峡大学 一种输电线路复合绝缘子缺陷检测的带电作业装置
CN107607840A (zh) * 2017-09-09 2018-01-19 广西电网有限责任公司电力科学研究院 绝缘子伞裙自动定位计数装置
CN109270464B (zh) * 2018-07-31 2024-05-17 华南理工大学 基于超声波的铅酸蓄电池汇流条温度应力检测方法和装置
CN109270464A (zh) * 2018-07-31 2019-01-25 华南理工大学 基于超声波的铅酸蓄电池汇流条温度应力检测方法和装置
CN110096737A (zh) * 2019-03-21 2019-08-06 国网内蒙古东部电力有限公司电力科学研究院 绝缘子寿命预测方法、装置、计算机装置及存储介质
CN111679161A (zh) * 2020-04-28 2020-09-18 中国电力科学研究院有限公司 复合横担绝缘子绝缘状态的评估装置及评估方法
CN112050860A (zh) * 2020-09-22 2020-12-08 国家电网有限公司 一种架空输电线路元件的监测分析方法
CN112484665A (zh) * 2020-10-13 2021-03-12 深圳供电局有限公司 绝缘子偏角测量方法、装置和系统
CN112461146A (zh) * 2020-10-13 2021-03-09 深圳供电局有限公司 绝缘子形变测量方法、装置和系统
CN112504900A (zh) * 2020-12-02 2021-03-16 国网山东省电力公司电力科学研究院 一种模拟复合绝缘子内部发热的装置
CN114895155A (zh) * 2022-04-18 2022-08-12 南方电网科学研究院有限责任公司 一种复合绝缘子表面放电实时检测系统和方法
CN114895156A (zh) * 2022-04-18 2022-08-12 南方电网科学研究院有限责任公司 一种硅橡胶表面盐雾闪络传递温度的测量系统和方法
CN117902263A (zh) * 2024-03-19 2024-04-19 山西戴德测控技术股份有限公司 一种滚轮式在线皮带硬度检测装置
CN117902263B (zh) * 2024-03-19 2024-05-28 山西戴德测控技术股份有限公司 一种滚轮式在线皮带硬度检测装置

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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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