CN111025103A - 智能硅橡胶复合绝缘子用老化性能评估系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种智能硅橡胶复合绝缘子用老化性能评估系统，其中，该系统包括：复合绝缘子转轮装置；数据测量单元，数据测量单元设置于复合绝缘子转轮装置上，用于获取试品表面泄漏电流的放电波形；数据监测单元，数据监测单元用于接收数据测量单元输出的放电波形，并对放电波形进行处理，得到多个放电值；数据分析单元，数据分析单元用于接收数据监测单元输出的多个放电值，并根据多个放电值确定试品的老化参数，以及将老化参数与预设判据相比较，以得到评估结果。本发明可实时获取试品老化试验状态，从而实时精确获取试品老化试验相关参数，为智能评估提供数据库；节省试验人员时间精力，提高了试验效率。
Description
技术领域
本发明涉及高压电气设备材料性能测试技术领域，具体而言，涉及一种智能硅橡胶复合绝缘子用老化性能评估系统。
背景技术
复合绝缘子是在国内外输电线路上大量使用的主要绝缘设备，以硅橡胶复合绝缘子为代表的有机外绝缘在电力系统里获得了广泛应用，大大提高了我国电力系统的外绝缘水平。复合绝缘子随着运行时间的增长，可能会出现多种形式的老化现象。普遍认为表面放电对于复合绝缘子材料的污秽绝缘性能影响最大。一方面表面放电产生的等离子体会对表面的憎水性产生明显的影响，另外放电瞬间的高温也会引起聚合物内部和表面的化学和物理反应。这些影响会以复合绝缘子伞裙和护套材料的漏电起痕和电蚀损、表面憎水性和恢复性能变化、污秽固化程度等方式表现出来。在各种耐老化性能中，耐漏电起痕及电蚀损性是复合绝缘子所特有的，也是反映绝缘子质量好坏、能否长期安全运行的一个非常重要的性能指标。转轮法作为一种耐漏电起痕方法，为评价复合绝缘子的耐漏电起痕及电蚀损性能以及检测复合绝缘子材料和设计缺陷提供了一种很好的方法，漏电起痕及电蚀损性能以及检测复合绝缘子材料和设计缺陷提供了一种很好的方法，目前在国内外得到了较为广泛的应用。
但是现阶段用转轮法测试硅橡胶老化性能所耗费时间较长，且需要试验人员实时对被测试品进行观测，耗费了大量人力物力，因此采用传统转轮装置测试硅橡胶的老化性能的试验效率非常低。
发明内容
鉴于此，本发明提出了一种智能硅橡胶复合绝缘子用老化性能评估系统，旨在解决目前用转轮法测试硅橡胶老化性能实验效率低的问题。
本发明提出了一种智能硅橡胶复合绝缘子用老化性能评估系统，该系统包括：复合绝缘子转轮装置；数据测量单元，数据测量单元设置于复合绝缘子转轮装置上，用于获取试品表面泄漏电流的放电波形；数据监测单元，数据监测单元用于接收数据测量单元输出的放电波形，并对放电波形进行处理，得到多个放电值；数据分析单元，数据分析单元用于接收数据监测单元输出的多个放电值，并根据多个放电值确定试品的老化参数，以及将老化参数与预设判据相比较，以得到评估结果。
进一步地，上述智能硅橡胶复合绝缘子用老化性能评估系统中，老化参数包括：试品发生漏电起痕或者蚀损深度、试品过流跳闸次数和试品泄漏电流趋势。
进一步地，上述智能硅橡胶复合绝缘子用老化性能评估系统中，若试品发生漏电起痕或者蚀损深度小于等于预设值、试品过流跳闸次数小于等于预设次数且试品泄漏电流的幅值未有持续增大的趋势，则判定试品通过试验。
进一步地，上述智能硅橡胶复合绝缘子用老化性能评估系统中，预设判据还包括：若试品发生漏电起痕或者蚀损深度大于预设值，则判定试品蚀损过深失效，未通过试验；若试品过流跳闸次数大于预设次数，则判定试品过流跳闸失效，未通过试验；若试品泄漏电流的幅值有持续增大且未回落的趋势，则判定试品未通过试验。
进一步地，上述智能硅橡胶复合绝缘子用老化性能评估系统中，放电波形包括电流波形和电压波形。
进一步地，上述智能硅橡胶复合绝缘子用老化性能评估系统中，数据测量单元包括：电压传感器和电流传感器；其中，放电波形包括电流波形和电压波形，电压传感器和电流传感器均设置于复合绝缘子转轮装置的转轴上，电压传感器用于获取电压波形，电流传感器用于获取电流波形。
进一步地，上述智能硅橡胶复合绝缘子用老化性能评估系统中，数据监测单元包括：信号接收装置，信号接收装置用于接收数据测量单元输出的放电波形；信号处理装置，信号处理装置用于接收信号接收装置输出的放电波形，并对放电波形进行处理，得到多个放电值；信息传输装置，信息传输装置用于接收信号处理装置输出的多个放电值，并将多个放电值传输至数据分析单元。
进一步地，上述智能硅橡胶复合绝缘子用老化性能评估系统中，信息传输装置为无线路由器。
进一步地，上述智能硅橡胶复合绝缘子用老化性能评估系统中，还包括：显示单元，显示单元用于接收并显示数据分析单元输出的老化参数和判定结果。
进一步地，上述智能硅橡胶复合绝缘子用老化性能评估系统中，显示单元为可移动终端。
本发明中，通过设置于复合绝缘子转轮装置上的数据测量单元可实时获取试品表面泄漏电流的放电波形，根据放电波形可分析出试品老化试验状态，也就是说通过数据测量单元可实时获取试品老化试验状态，可实时精确获取试品老化试验相关参数，为智能评估系统提供数据库；数据分析单元预先植入有判别算法，针对硅橡胶复合绝缘子老化试验状态，提出了合理有效的硅橡胶复合绝缘子老化评估判据；通过数据测量单元、数据监测单元和数据分析单元可实现对电流波形和电压波形的自动获取、处理和分析，实现了智能化的硅橡胶复合绝缘子用老化性能评估，较大程度节省试验人员时间精力，提高了试验效率；显示装置为可移动终端，数据分析单元可将分析结构输出至可移动终端，试验人员无需进入试验区即可掌握试验状态，省事省力，保证了试验人员的人身安全，方便快捷。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本发明实施例提供的智能硅橡胶复合绝缘子用老化性能评估系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
参见图1，图1示出了本实施例提供的智能硅橡胶复合绝缘子用老化性能评估系统的结构示意图，如图1所示，该系统包括：复合绝缘子转轮装置1、数据测量单元2、数据监测单元3和数据分析单元4，其中，复合绝缘子转轮装置1的结构为现有技术，此处不再赘述。利用复合绝缘子转轮装置1对试品进行转轮法测试，试品在测试的过程中会存在泄漏电流。数据测量单元2设置于复合绝缘子转轮装置1上，从而获取试品表面泄漏电流的放电波形。数据监测单元3与数据测量单元2电连接，可接收数据测量单元2输出的放电波形，并对放电波形进行处理，从而得到多个放电值，具体地，放电波形包括电流波形和电压波形，因此，对放电波形进行处理可得到多个电流值和多个电压值。数据分析单元4与数据监测单元3电连接，可接收数据监测单元3输出的多个放电值，并对多个放电值进行分析，从而得到试品的老化参数，数据分析单元4预先植入有预设判据，可根据预设判据对获得的老化参数进行评估，从而得到评估结果。具体地，老化参数包括：试品发生漏电起痕或者蚀损深度、试品过流跳闸次数和试品泄漏电流趋势。相对应地，预设判据分别为：(1)如果试品发生漏电起痕或者蚀损深度小于等于预设值、试品过流跳闸次数小于等于预设次数、试品泄漏电流的幅值较小且未有持续增大的趋势，则判定试品的抗老化性能符合要求，试品通过试验；(2)如果绝缘子发生漏电起痕或者蚀损深度大于等于预设值，则判定试品蚀损过深失效，试品未通过试验；(3)如果试验中绝缘子过流跳闸大于等于预设次数，则判定试品过流跳闸失效，试品未通过试验；(4)如果试品泄漏电流的幅值有持续增大且未回落的趋势，则判定所述试品未通过试验。具体实施时，预设值可以设定为3mm，预设次数可以设定为3次。需要说明的是，试品发生漏电起痕或者蚀损深度、试品过流跳闸次数和试品泄漏电流趋势均可通过泄漏电流和电压分析得到，即可通过多个放电值分析得到，具体的分析方法为现有技术，此处不再赘述。
由于放电波形包括电流波形和电压波形，故数据测量单元2包括电压传感器和电流传感器。复合绝缘子转轮装置1具有导电的转轴11，电压传感器和电流传感器均设置在转轴11上，电压传感器用于获取电压波形，电流传感器用于获取电流波形。数据监测单元3分别与电压传感器和电流传感器的电连接，从而接收电压传感器输出的电压波形和电流传感器输出的电流波形。
数据监测单元3包括：信号接收装置、信号处理装置和信息传输装置，其中，信号接收装置分别与电压传感器和电流传感器的电连接，从而接收电压传感器输出的电压波形和电流传感器输出的电流波形。信号处理装置与信号接收装置相连接，可接收信号接收装置输出的电压波形和电流波形，并对电压波形和电流波形进行处理，得到多个放电值，即得到多个电流值和多个电压值。信息传输装置与信号处理装置相连接，可接收信号处理装置输出的多个电流值和多个电压值，并将多个电流值和多个电压值传输至数据分析单元4，具体实施时，信息传输装置为小型无线路由器。
该系统还包括显示单元5，显示单元5与数据分析单元4电连接，可接收数据分析单元4输出的试品的老化参数，即试品发生漏电起痕或者蚀损深度、试品过流跳闸次数、试品泄漏电流趋势和最终的判定结果，具体实施时，显示单元5为可移动终端，例如为手机客户端。
试验时，试验人员根据试验要求，将两个厂家的不同配方工艺硅橡胶复合绝缘子布置在复合绝缘子转轮装置1的两侧，将试验程序设置到智能硅橡胶复合绝缘子老化性能评估系统中。该系统接收到指令后开始老化试验：数据测量单元2对试品运行时泄漏电流的电流值和电压值进行测量和传输；数据监测单元3将泄漏电流的电流值和电压值进行接收、处理和无线传送；数据分析单元4针对数据开展分析、判别和发送；可移动终端对试品老化参数和判定结果进行接收和反馈。
本实施例中，通过设置于复合绝缘子转轮装置1上的数据测量单元2可实时获取试品表面泄漏电流的放电波形，根据放电波形可分析出试品老化试验状态，也就是说通过数据测量单元2可实时获取试品老化试验状态，可实时精确获取试品老化试验相关参数，为智能评估系统提供数据库；数据分析单元4预先植入有判别算法，针对硅橡胶复合绝缘子老化试验状态，提出了合理有效的硅橡胶复合绝缘子老化评估判据；通过数据测量单元2、数据监测单元3和数据分析单元4可实现对电流波形和电压波形的自动获取、处理和分析，实现了智能化的硅橡胶复合绝缘子用老化性能评估，较大程度节省试验人员时间精力，提高了试验效率；显示装置为可移动终端，数据分析单元4可将分析结构输出至可移动终端，试验人员无需进入试验区即可掌握试验状态，省事省力，保证了试验人员的人身安全，方便快捷。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种智能硅橡胶复合绝缘子用老化性能评估系统，包括：复合绝缘子转轮装置，其特征在于，还包括：
数据测量单元，所述数据测量单元设置于所述复合绝缘子转轮装置上，用于获取试品表面泄漏电流的放电波形；
数据监测单元，所述数据监测单元用于接收所述数据测量单元输出的放电波形，并对所述放电波形进行处理，得到多个放电值；
数据分析单元，所述数据分析单元用于接收所述数据监测单元输出的所述多个放电值，并根据所述多个放电值确定试品的老化参数，以及将所述老化参数与预设判据相比较，以得到评估结果。
2.根据权利要求1所述的智能硅橡胶复合绝缘子用老化性能评估系统，其特征在于，
所述老化参数包括：试品发生漏电起痕或者蚀损深度、试品过流跳闸次数和试品泄漏电流趋势。
3.根据权利要求2所述的智能硅橡胶复合绝缘子用老化性能评估系统，其特征在于，所述预设判据包括：
若所述试品发生漏电起痕或者蚀损深度小于等于所述预设值、所述试品过流跳闸次数小于等于预设次数且所述试品泄漏电流的幅值未有持续增大的趋势，则判定所述试品通过试验。
4.根据权利要求3所述的智能硅橡胶复合绝缘子用老化性能评估系统，其特征在于，所述预设判据还包括：
若所述试品发生漏电起痕或者蚀损深度大于预设值，则判定所述试品蚀损过深失效，未通过试验；若所述试品过流跳闸次数大于预设次数，则判定所述试品过流跳闸失效，未通过试验；若所述试品泄漏电流的幅值有持续增大且未回落的趋势，则判定所述试品未通过试验。
5.根据权利要求1所述的智能硅橡胶复合绝缘子用老化性能评估系统，其特征在于，
所述放电波形包括电流波形和电压波形。
6.根据权利要求5所述的智能硅橡胶复合绝缘子用老化性能评估系统，其特征在于，所述数据测量单元包括：电压传感器和电流传感器；其中，
所述电压传感器和所述电流传感器均设置于所述复合绝缘子转轮装置的转轴上，所述电压传感器用于获取所述电压波形，所述电流传感器用于获取所述电流波形。
7.根据权利要求1所述的智能硅橡胶复合绝缘子用老化性能评估系统，其特征在于，所述数据监测单元包括：
信号接收装置，所述信号接收装置用于接收所述数据测量单元输出的放电波形；
信号处理装置，所述信号处理装置用于接收所述信号接收装置输出的放电波形，并对所述放电波形进行处理，得到所述多个放电值；
信息传输装置，所述信息传输装置用于接收所述信号处理装置输出的多个放电值，并将所述多个放电值传输至所述数据分析单元。
8.根据权利要求7所述的智能硅橡胶复合绝缘子用老化性能评估系统，其特征在于，
所述信息传输装置为无线路由器。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的智能硅橡胶复合绝缘子用老化性能评估系统，其特征在于，还包括：
显示单元，所述显示单元用于接收并显示所述数据分析单元输出的所述试品老化参数和判定结果。
10.根据权利要求9所述的智能硅橡胶复合绝缘子用老化性能评估系统，其特征在于，
所述显示单元为可移动终端。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20200417 |