CN106646001B - 一种直流绝缘子金属附件的腐蚀电荷量检测装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供的一种直流绝缘子金属附件的腐蚀电荷量检测装置，通过引流单元将腐蚀泄漏电流引到处理单元，处理单元通过对腐蚀泄漏电流的处理，计算得到当前时间的腐蚀电荷量，并且将腐蚀电荷量和对应的时间数据传送到终端设备进行存储，因此，本申请提供的一种直流绝缘子金属附件不受地区地形的限制，可对所有区域的特高压直流绝缘子的金属附件进行实时检测，并且工作人员可通过腐蚀电荷量判断特高压直流绝缘子的金属附件的电解腐蚀程度，使检测结果准确。
Description
技术领域
本申请涉及直流绝缘子检测的技术领域，尤其涉及一种直流绝缘子金属附件的腐蚀电荷量检测装置。
背景技术
特高压直流输电不但有利于大容量远距离输电，节约大量的输电走廊资源，还可以提高电网的安全稳定水平。随着直流输电电压等级的提高，考虑到机械强度和电气特性的因素，穿越中重冰区的特高压直流输电线路大量采用V型串。在潮湿或降雨条件下，V型串下侧的瓷绝缘子铁帽和瓷面缝隙汇聚水珠，形成集中的电流回路，在直流电压作用下出现了局部的电解腐蚀现象，从而引起特高压直流输电线路发生事故，严重威胁输电系统的安全稳定运行。
为了能有效的检测直流绝缘子金属附件的电解腐蚀现象，技术人员利用特高压输电线路直流绝缘子劣化检测装置对绝缘子的金属附件进行检测，将该装置固定在一根绝缘杆的一端，操作人员站在升降车的升降台上操作绝缘杆的另一端，使该装置在直流绝缘子串中上下移动，从而完成对绝缘子金属附件的检测。
但是对于设置在山区的杆塔，升降车无法进入，使用上述装置，不能完成特高压输电线路直流绝缘子金属附件的检测，并且人工检测会出现较大的误差，导致检测结果不准确。
发明内容
本申请提供了一种直流绝缘子金属附件的腐蚀电荷量检测装置，以解决现有直流绝缘子金属附件检测装置不能完成所有区域的特高压输电线路直流绝缘子金属附件的检测，并且人工检测会出现较大的误差，导致检测结果不准确的问题。
本申请提供了一种直流绝缘子金属附件的腐蚀电荷量检测装置，用于检测特高压直流绝缘子金属附件的腐蚀电荷，包括引流单元、与引流单元连接的处理单元和终端设备；
所述引流单元包括引流环、引流线以及通过所述引流线与所述引流环连接的接头；
所述引流环位于所述特高压直流绝缘子串顶端的绝缘子的上表面；
所述处理单元包括与所述接头连接的泄漏电流传感器、与所述泄漏电流传感器连接的A/D转换器、与所述A/D转换器连接的处理器；
所述泄漏电流传感器，用于将采集的腐蚀泄漏电流转换为模拟电压信号；
所述A/D转换器，用于将所述腐蚀泄漏电流对应的模拟电压信号转换为数字电压信号；
所述处理器，用于获取所述数字电压信号和对应的时间数据；根据所述数字电压信号，生成当前时间数据对应的腐蚀电荷量，以及将所述腐蚀电荷量和所述腐蚀电荷量对应的时间数据发送给所述终端设备；
所述终端设备，用于接收所述腐蚀电荷量和所述腐蚀电荷量对应的时间数据，并对所述腐蚀电荷量及所述腐蚀电荷量对应的时间数据进行存储。
由以上技术方案可知，本申请提供的一种直流绝缘子金属附件的腐蚀电荷量检测装置，通过引流单元将腐蚀泄漏电流引到处理单元，处理单元通过对腐蚀泄漏电流的处理，计算得到当前时间的腐蚀电荷量，并且将腐蚀电荷量和对应的时间数据传送到终端设备进行存储，因此，本申请提供的一种直流绝缘子金属附件不受地区地形的限制，可对所有区域的特高压直流绝缘子的金属附件进行实时检测，并且工作人员可通过腐蚀电荷量判断特高压直流绝缘子的金属附件的电解腐蚀程度，使检测结果准确。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请提供的一种直流绝缘子金属附件的腐蚀电荷量检测装置的结构示意图；
图2为图1的引流单元的结构示意图；
图3为图1的处理单元的结构示意图；
图4为图1的供电设备的结构示意图。
具体实施方式
参见图1，为直流绝缘子金属附件的腐蚀电荷量检测装置的结构示意图。一种直流绝缘子金属附件的腐蚀电荷量检测装置，用于检测特高压直流绝缘子金属附件的腐蚀电荷，包括引流单元1、与引流单元1连接的处理单元3和终端设备5；
所述引流单元1包括引流环11、引流线12以及通过所述引流线11与所述引流12环连接的接头13；
可选地，接头13可为屏蔽接头，
所述引流环位于所述特高压直流绝缘子串2顶端的绝缘子的上表面；
所述处理单元3包括与所述接头连接的泄漏电流传感器31、与所述泄漏电流传感器31连接的A/D转换器32、与所述A/D转换器32连接的处理器33；
所述泄漏电流传感器31，用于将采集的腐蚀泄漏电流转换为模拟电压信号；；
所述A/D转换器32，用于将所述腐蚀泄漏电流对应的模拟电压信号转换为数字电压信号；
所述处理器33，用于获取所述数字电压信号和对应的时间数据；根据所述数字电压信号，生成当前时间数据对应的腐蚀电荷量，以及将所述腐蚀电荷量和所述腐蚀电荷量对应的时间数据发送给所述终端设备5；
处理器33内可设有无线通信模块，可将腐蚀电荷量和腐蚀电荷量对应的时间数据以无线通信的方式(蓝牙、WiFi、GPRS等形式)发送给终端设备5。
所述终端设备5，用于接收所述腐蚀电荷量和所述腐蚀电荷量对应的时间数据，并对所述腐蚀电荷量及所述腐蚀电荷量对应的时间数据进行存储。
由以上技术方案可知，本实施例提供的一种直流绝缘子金属附件的腐蚀电荷量检测装置，通过引流单元1将腐蚀泄漏电流引到处理单元3，处理单元3通过对腐蚀泄漏电流的处理，计算得到当前时间的腐蚀电荷量，并且将腐蚀电荷量和对应的时间数据传送到终端设备5进行存储，因此，本实施例提供的一种直流绝缘子金属附件不受地区地形的限制，可对所有区域的特高压直流绝缘子的金属附件进行实时检测，并且处理单元3对腐蚀泄漏电流进行校正，使检测结果准确。
优选地，所述泄漏电流传感器31为电阻型电流采样传感器，所述泄漏电流传感器31内设有三个电阻，分别为第一电阻，第二电阻和第三电阻，并且所述第一电阻阻值大于或等于所述第二电阻阻值，所述第二电阻阻值大于或等于所述第三电阻阻值；
所述处理器33，具体用于获取腐蚀泄漏电流对所述泄漏电流传感器31的每个电阻产生的数字电压信号和对应的时间数据；
根据腐蚀泄漏电流对所述泄漏电流传感器31的每个电阻产生的数字电压信号，得到每个电阻产生的电压值；
将所述每个电阻产生的电压值与预设电压值进行比较，确定当前时间数据对应的校正电压值和校正电阻值；
根据所述当前时间数据对应的校正电压值和校正电阻值，计算得到所述当前时间数据对应的校正腐蚀泄漏电流；根据所述当前时间数据对应的校正腐蚀泄漏电流，计算得到所述当前时间数据对应的腐蚀电荷量。
泄漏电流传感器31为三档电阻式传感器，处理器33通过对腐蚀泄漏电流对每个电阻产生的电压与预设电压值进行比较，得到时间数据对应的校正电压值和校正电阻值，再计算得到校正腐蚀泄漏电流，进而得到所述当前时间数据对应的腐蚀电荷量，因此，本实施例提供的一种直流绝缘子金属附件的腐蚀电荷量检测装置可以通过泄漏电流传感器内的多个电阻的电压值，判断得到准确的校正电压值和校正电阻值，使检测结果更准确。
优选地，所述处理器33还用于如果所述第一电阻产生的第一电压值小于或等于所述预设电压值，则将所述当前时间数据对应的校正电阻值确定为第一电阻阻值，并且将所述当前时间数据对应的校正电压值确定为第一电阻产生的电压值；
如果所述第一电阻产生的第一电压值大于所述预设电压值，并且所述第二电阻产生的电压值小于或等于所述预设电压值，则将所述当前时间数据对应的校正电阻值确定为第二电阻阻值，并且将所述当前时间数据对应的校正电压值确定为第二电阻产生的电压值；
如果所述第二电阻产生的电压值大于所述预设电压值，则将所述当前时间数据对应的校正电阻值确定为第三电阻阻值，并且将所述当前时间数据对应的校正电压值确定为所述第三电阻产生的电压值。
初始时间数据对应的腐蚀泄漏电流为0。
优选地，所述处理器33，还用于如果所述当前时间数据对应的第一电阻产生的电压值小于第二电阻产生的电压值，或者第二电阻产生的电压值小于第三电阻产生的电压值，则所述当前时间数据对应的校正腐蚀泄漏电流确定为上一时间数据对应的校正腐蚀泄漏电流；
如果所述当前时间数据对应的第三电阻产生的电压值大于所述预设电压值，则将所述当前时间数据对应的校正腐蚀电流确定为所述预设电压值与第三电阻阻值的比值。
处理器通过比较第一电阻产生的电压值、第二电阻产生的电压值以及第三电阻产生的电压值，来判断识别所获取的腐蚀泄漏电流是否正确，如果获取的腐蚀泄漏电流错误，则对当前时间数据对应的腐蚀泄漏电流进行纠正，以提高检测的准确性。
优选地，所述处理器33，还用于根据所述当前时间数据对应的校正腐蚀泄漏电流和上一时间数据的腐蚀电荷量，按照如下公式，计算得到当前时间数据对应的腐蚀电荷量。
Qk＝Qk-1+ik·(tk-tk-1)
其中，Qk表示当前时间数据对应的腐蚀电荷量，Qk-1表示上一时间时间数据的腐蚀电荷量，ik表示当前时间数据对应的校正腐蚀泄漏电流，tk表示当前时间数据，tk-1表示上一时间数据；
可选地，初始时间数据对应的腐蚀电荷量，按照如下公式进行计算，
Q1＝i1·(t1-t0)
其中，Q1表示初始时间数据对应的腐蚀电荷量,i1表示当前时间数据对应的校正腐蚀泄漏电流，t1表示当前时间数据，t0表示上一时间数据。
优选地，所述终端设备5，还用于获取查询时间数据；
根据所述查询时间数据，查找数据库内与查询时间数据匹配的腐蚀电荷量；
根据所述腐蚀电荷量，输出所述腐蚀电荷量对应的数据信息。
数据信息可以为查询时间数据对应的腐蚀电荷量的曲线图或者文本文档等。
用户可查询指定时间内的腐蚀电荷量，了解特高压直流绝缘子的金属附件的腐蚀电荷量，从而可以判断金属附件的腐蚀情况，并对腐蚀严重的金属附件进行更换维护。
优选地，所述终端设备5，还用于获取访问请求的权限；
根据所述访问请求的权限，查找与所述访问请求的权限相匹配的数据信息；
输出与所述访问请求的权限相匹配的数据信息。
用户的访问请求可以分为不同的等级，比如普通用户、维护管理人员和超级管理员等，每个不同的访问等级对应不同的访问权限，比如普通用户只能进行腐蚀电荷量的查询，维护管理人员和超级管理员可以对数据库的存储数据进行删除、更改、导入和导出。
优选地，所述装置还包括供电设备4，所述供电设备4包括与所述处理单元3连接的供电电源41、与所述供电电源41连接的蓄电池箱42以及与所述蓄电池箱42连接的光伏电池板43。
光伏电池板43又称太阳能电池板，是由若干个太阳能电池组件按一定方式组装在一块板上的组装件，通常作为光伏方阵的一个单元。
蓄电池箱42可采用铅酸蓄电池箱42，铅酸蓄电池箱42具有使用寿命长、可靠性高的优点。
光伏电池板43将太阳能转化为电能，并将电能储存在蓄电池箱42中，以对供电电源41进行充电。
由以上技术方案可知，本申请提供的一种直流绝缘子金属附件的腐蚀电荷量检测装置，通过引流单元1将腐蚀泄漏电流引到处理单元3，处理单元3通过对腐蚀泄漏电流的处理，计算得到当前时间的腐蚀电荷量，并且将腐蚀电荷量和对应的时间数据传送到终端设备5进行存储，因此，本申请提供的一种直流绝缘子金属附件不受地区地形的限制，可对所有区域的特高压直流绝缘子的金属附件进行实时检测，并且工作人员可通过腐蚀电荷量判断特高压直流绝缘子的金属附件的电解腐蚀程度，使检测结果准确。
本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明实施例中的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
以上所述的本发明实施方式并不构成对本发明保护范围的限定。
Claims (7)
1.一种直流绝缘子金属附件的腐蚀电荷量检测装置，用于检测特高压直流绝缘子金属附件的腐蚀电荷，其特征在于，包括引流单元、与引流单元连接的处理单元和终端设备；
所述引流单元包括引流环、引流线以及通过所述引流线与所述引流环连接的接头；
所述引流环位于所述特高压直流绝缘子串顶端的绝缘子的上表面；
所述处理单元包括与所述接头连接的泄漏电流传感器、与所述泄漏电流传感器连接的A/D转换器、与所述A/D转换器连接的处理器；
所述泄漏电流传感器，用于将采集的腐蚀泄漏电流转换为模拟电压信号；
所述A/D转换器，用于将所述腐蚀泄漏电流对应的模拟电压信号转换为数字电压信号；
所述处理器，用于获取所述数字电压信号和对应的时间数据；根据所述数字电压信号，生成当前时间数据对应的腐蚀电荷量，以及将所述腐蚀电荷量和所述腐蚀电荷量对应的时间数据发送给所述终端设备；
所述终端设备，用于接收所述腐蚀电荷量和所述腐蚀电荷量对应的时间数据，并对所述腐蚀电荷量及所述腐蚀电荷量对应的时间数据进行存储；
其中，所述泄漏电流传感器为电阻型电流采样传感器，所述泄漏电流传感器内设有三个电阻，分别为第一电阻，第二电阻和第三电阻，并且所述第一电阻阻值大于或等于所述第二电阻阻值，所述第二电阻阻值大于或等于所述第三电阻阻值；
所述处理器，具体用于获取腐蚀泄漏电流对所述泄漏电流传感器的每个电阻产生的数字电压信号和对应的时间数据；
根据腐蚀泄漏电流对所述泄漏电流传感器的每个电阻产生的数字电压信号，得到每个电阻产生的电压值；
将所述每个电阻产生的电压值与预设电压值进行比较，确定当前时间数据对应的校正电压值和校正电阻值；
根据所述当前时间数据对应的校正电压值和校正电阻值，计算得到所述当前时间数据对应的校正腐蚀泄漏电流；根据所述当前时间数据对应的校正腐蚀泄漏电流，计算得到所述当前时间数据对应的腐蚀电荷量。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理器，还用于如果所述第一电阻产生的第一电压值小于或等于所述预设电压值，则将所述当前时间数据对应的校正电阻值确定为第一电阻阻值，并且将所述当前时间数据对应的校正电压值确定为第一电阻产生的电压值；
如果所述第一电阻产生的第一电压值大于所述预设电压值，并且所述第二电阻产生的电压值小于或等于所述预设电压值，则将所述当前时间数据对应的校正电阻值确定为第二电阻阻值，并且将所述当前时间数据对应的校正电压值确定为第二电阻产生的电压值；
如果所述第二电阻产生的电压值大于所述预设电压值，则将所述当前时间数据对应的校正电阻值确定为第三电阻阻值，并且将所述当前时间数据对应的校正电压值确定为所述第三电阻产生的电压值。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理器，还用于如果所述当前时间数据对应的第一电阻产生的电压值小于第二电阻产生的电压值，或者第二电阻产生的电压值小于第三电阻产生的电压值，则所述当前时间数据对应的校正腐蚀泄漏电流确定为上一时间数据对应的校正腐蚀泄漏电流；
如果所述当前时间数据对应的第三电阻产生的电压值大于所述预设电压值，则将所述当前时间数据对应的校正腐蚀电流确定为所述预设电压值与第三电阻阻值的比值。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述处理器，还用于根据所述当前时间数据对应的校正腐蚀泄漏电流和上一时间数据的腐蚀电荷量，按照如下公式，
Qk＝Qk-1+ik·(tk-tk-1)
其中，Qk表示当前时间数据对应的腐蚀电荷量，Qk-1表示上一时间数据的腐蚀电荷量，ik表示当前时间数据对应的校正腐蚀泄漏电流，tk表示当前时间数据，tk-1表示上一时间数据；计算得到当前时间数据对应的腐蚀电荷量。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述终端设备，还用于获取查询时间数据；
根据所述查询时间数据，查找数据库内与查询时间数据匹配的腐蚀电荷量；
根据所述腐蚀电荷量，输出所述腐蚀电荷量对应的数据信息。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述终端设备，还用于获取访问请求的权限；
根据所述访问请求的权限，查找与所述访问请求的权限相匹配的数据信息；
输出与所述访问请求的权限相匹配的数据信息。
7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括供电设备，所述供电设备包括与所述处理单元连接的供电电源、与所述供电电源连接的蓄电池箱以及与所述蓄电池箱连接的光伏电池板。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 650217 No. 105 Yunda West Road, Kunming Economic and Technological Development Zone, Yunnan Province Applicant after: ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE, YUNNAN POWER GRID Co.,Ltd. Applicant after: Shenzhen International Graduate School of Tsinghua University Address before: 650217 No. 105 Yunda West Road, Kunming Economic and Technological Development Zone, Yunnan Province Applicant before: ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE, YUNNAN POWER GRID Co.,Ltd. Applicant before: GRADUATE SCHOOL AT SHENZHEN, TSINGHUA University |
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| CB02 | Change of applicant information | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20210128 Address after: 650217 No. 105 Yunda West Road, Kunming Economic and Technological Development Zone, Yunnan Province Applicant after: ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE, YUNNAN POWER GRID Co.,Ltd. Address before: 650217 No. 105 Yunda West Road, Kunming Economic and Technological Development Zone, Yunnan Province Applicant before: ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE, YUNNAN POWER GRID Co.,Ltd. Applicant before: Shenzhen International Graduate School of Tsinghua University |
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |