CN112147030A - 外绝缘部件污秽沉积量检测装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种外绝缘部件污秽沉积量检测装置及方法，包括控制面板、沉积量检测单元、单倍次谐波信号转换模块、数据传输模块、电源控制单元、装置固定构架和信号显示端。通过沉积量检测传感器，以积污附着后单倍次谐波变化，利用单倍次谐波信号转换模块和传输模块，在信号显示端直观展现积污的积污状态值，能够直观代表外绝缘部件的积污程度，数据准确性更高，该装置准确率高，能够实现实时、在线监测，可与外绝缘部件同条件下长期使用，能广泛适用于外绝缘部件的污秽监测，解决了现有检测技术不能沉积量、准确的展现积污状态等问题和不足。
Description
技术领域
本发明属于外绝缘性能检测技术领域，具体涉及一种外绝缘部件污秽沉积量检测装置及方法。
背景技术
由于外绝缘部件的工作环境，对积污物吸附能力、积污物尺寸、积污物成分的影响十分重要。清华大学、中国电科院等机构开展了人工积污、自然积污试验，结果表明：外绝缘部件积污情况与部件材质、监测点位置、电压制式和等级相关，且受雨水、温湿度等自然环境因素、地理位置和时间的影响较大。。
目前国内外没有一个公认的可以精确代表外绝缘部件污秽等级的特征量。现行标准中，污秽度和污秽等级的定义是基于对电网设备污秽物中可溶盐和不溶物含量的计算，而表面污秽沉积是导致外绝缘部件绝缘性能降低的沉积量原因。污秽沉积量在线检测技术不但可以沉积量测量积污状况，去除人工影响，还可以明显提高污秽数据的准确性，提高数据更新频率，是实现大气环境中设备外绝缘设计与维护的主要技术发展方向。
目前我国对等值盐密(ESDD)法、积分表面污层电导率(SPLC)法、脉冲计数法、泄露电流法和外绝缘部件污闪电压梯度法等五种方法比较认可。但是这些方式都存在一定的局限性，例如泄漏电流监测系统容易受电磁干扰影响，安装较复杂。光纤盐密监测系统的形状和材料都与外绝缘部件相差很多，两者在相同环境下的积污的附着情况不尽相同，使光纤表面积污情况和外绝缘部件表面积污情况的可比性降低。另外，降雨等冲刷因素对不同材料和形状的光波导和外绝缘部件的冲刷效果大为不同。因此，尽管外绝缘部件积污检测对保障输变电系统的安全与稳定运行起到十分关键的作用，但现有积污检测装置及其制备方法使用效果还不尽如人意，亟待寻找其它行之有效的手段。
综上所述，现有技术中外绝缘部件运行状态积污表征、积污附着量检测方法不能完全实时、准确获得外绝缘部件在交、直流电场下的积污特性的不足，导致输变电外绝缘防护配置出现偏差。由此，有必要提供一种新型沉积量检测技术，实现输变电外绝缘部件积污沉积量的有效检测。
发明内容
为克服现有技术的不足，解决积污沉积量检测的难题，本发明通过自主设计外绝缘部件积污沉积量检测装置，提供一种适用于外绝缘部件污秽沉积量积污状态沉积量检测的装置及方法，实现外绝缘部件实际运行状态下积污附着状态和积污度沉积量表征，为输变电外绝缘防护有效配置提供数据支撑。
具体地，本发明提出一种外绝缘部件污秽沉积量积污检测装置，包括控制面板，沉积量检测单元，单倍次谐波信号转换模块，数据传输模块，电源控制单元，信号显示端，所述的沉积量检测单元，所述单倍次谐波信号转换模块，所述数据传输模块依次连接后与所述电源控制单元连接；所述控制面板与装置固定构架相连，所述的信号显示端用于信号显示和记录，沉积量检测单元通过沉积量检测传感器对外绝缘部件实施检测，利用单倍次谐波信号转换模块和数据传输模块进行数据处理和传输，在所述信号显示端直观展现积污的积污状态值。
进一步地，所述控制面板发出积污质量数据采集指令，所述沉积量检测单元启动，对外绝缘部件表面积污附着量实施检测，所述的检测是积污质量对所述检测单元产生单倍次谐波的影响幅值。
进一步地，所述沉积量检测单元产生的波形震动，通过单倍次谐波信号转换模块转换为可视数字信号，所述的可视数字信号是不同积污量的沉积量数字反映。
进一步地，所述控制面板发出指令，数据传输模块启动，将转换后的可视数字信号，传输到信号显示端，所述的传输信号采用GPRS/3G/4G网络传输。
进一步地，数据传输到信号显示端后，可以观察和记录积污沉积量变化，所述的信号显示端提供数字信号的沉积量显示。
进一步地，所述控制面板，沉积量检测单元，谐波信号转换模块，数据传输模块和信号显示端由电源控制单元供电，所述的电源控制单元电能来自输变电感应取电或太阳能发电。
进一步地，所述装置通过装置固定构架放置于外绝缘部件污秽沉积量实际运行环境中，所述的架构可以将控制面板、沉积量检测单元、单倍次谐波信号转换模块、数据传输模块、电源控制单元牢固安装。
进一步地，将积污沉积量检测装置放置于外绝缘部件污秽实际运行条件下，装置与外绝缘部件运行条件相同。
本发明还提出一种外绝缘部件污秽沉积量积污检测方法，包括如下步骤：
S1：将积污沉积量检测装置放置于外绝缘部件污秽沉积量实际运行条件下，确保装置与外绝缘部件运行条件相同；
S2：控制面板发出积污质量数据采集指令，沉积量检测单元启动，对表面积污附着量实施检测；
S3：沉积量检测单元产生的波形变化，通过单倍次谐波信号转换模块转换为可视数字信号，用以直观表征附着量值的变化；
S4：控制面板发出指令，数据传输模块启动，将采集到的质量数字信号，传输到信号显示端
S5：数据传输到信号显示端后，观测和记录信号变化值，对积污状态进行实时记录；
S6：对比分析积污沉积量值，获得外绝缘部件覆灰状态。
本发明的积污沉积量检测装置与现有技术相比具有以下优点：
本发明首先提出了污秽沉积量是外绝缘部件积污程度的直观表征，积污微质量称量是污秽沉积量测量的可靠方式。通过采用利用沉积量检测装置检测出外绝缘部件表面的吸附质量，可沉积量检测出外绝缘部件表面积污密度。从而区别于现有的泄漏电流法和光纤盐密法分别需要从泄露电流和光通量折算出积污密度。本发明通过沉积量检测传感器，以积污附着后单倍次谐波变化，利用单倍次谐波信号转换模块和传输模块，在信号显示端直观展现积污的积污状态值，解决了现有检测技术不能沉积量、准确的展现积污状态等问题和不足，本发明提供的沉积量检测方式，能够直观代表外绝缘部件的积污程度，数据准确性更高，该装置准确率高，能够实现实时、在线监测，可与外绝缘部件同条件下长期使用，能广泛适用于外绝缘部件的污秽监测。
附图说明
图1是本发明实施例所述的积污沉积量检测示意图。
1、控制面板；2、沉积量检测单元；3、单倍次谐波信号转换模块；4、数据传输模块；5、电源控制单元；6、装置固定构架；7、信号显示端。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明的外绝缘部件污秽沉积量积污检测装置包括：
控制面板1，沉积量检测单元2，单倍次谐波信号转换模块3，数据传输模块4，电源控制单元5，装置固定构架和信号显示端6。
所述的沉积量检测单元，所述单倍次谐波信号转换模块，所述数据传输模块依次连接后与所述电源控制单元连接；所述控制面板与装置固定构架相连，所述的信号显示端用于信号显示和记录，沉积量检测单元通过沉积量检测传感器对外绝缘部件实施检测，利用单倍次谐波信号转换模块和数据传输模块进行数据处理和传输，在所述信号显示端直观展现积污的积污状态值。
如图1所示，控制面板1发出积污质量数据采集指令，沉积量检测单元2启动，对表面积污附着量实施检测，所述的检测是积污质量对检测模块产生单倍次谐波的影响幅值。
沉积量检测单元2产生的波形震动，通过单倍次谐波信号转换模块3转换为可视数字信号，所述的可视数字信号是不同积污量的沉积量数字反映。
控制面板1发出指令，数据传输模块4启动，将采集到的质量数字信号，传输到信号显示端6，所述的传输信号采用GPRS/3G/4G网络传输。
数据4传输到信号显示端后，可以观察和记录积污沉积量变化，所述的信号显示端6可以提供数字信号的沉积量显示。
本发明还包括所述各模块可以由电源控制单元供电，在输变电现场沉积量工作3年以上，所述的电源控制单元电能来自输变电感应取电或太阳能发电。
本发明还包括通过装置固定构架放置于外绝缘部件污秽沉积量实际运行环境中，所述的架构可以将控制面板、沉积量检测单元、单倍次谐波信号转换模块、数据传输模块、电源控制单元牢固安装。
本发明还提供外绝缘部件污秽沉积量积污检测方法：
将积污沉积量检测装置放置于外绝缘部件污秽沉积量实际运行条件下，确保装置与外绝缘部件运行条件相同。
控制面板发出积污沉积量测量指令，沉积量检测装置测量传感器表面积污的附着量值；
单倍次谐波信号转换模块将单倍次谐波信号幅值转换为数字信号，用以直观表征附着量值的变化；
数据传输模块将数字信号通过GPRS/3G/4G网络传输；
信号传输至信号显示端时，观测和记录信号变化值，对积污状态进行实时记录。
对比分析积污沉积量值，从而获得外绝缘部件覆灰状态，
所述的外绝缘部件积污沉积量检测装置可在自然环境(包括沿海、高原、山地等)下长期、可靠运行，在各电压等级的外绝缘部件污秽沉积量运行环境下实现检测。
在外绝缘部件污秽沉积量积污检测使用本发明提供的沉积量检测装置。可克服现有技术中外绝缘部件运行状态积污表征、积污附着量检测方法不能完全实时、准确获得外绝缘部件在交、直流电场下的积污特性的不足，避免输变电外绝缘防护配置出现偏差。因此，本发明提供的测量方式更沉积量，数据准确性更高。综合性能大大优于目前工程使用的积污检测装置和方法。且该装置准确率高，可输变电运行的自然条件下长期使用，使用寿命长，能广泛适用于输变电范围内外绝缘部件。
申请人结合说明书附图对本发明的实施例做了详细的说明与描述，但是本领域技术人员应该理解，以上实施例仅为本发明的优选实施方案，详尽的说明只是为了帮助读者更好地理解本发明精神，而并非对本发明保护范围的限制，相反，任何基于本发明的发明精神所作的任何改进或修饰都应当落在本发明的保护范围之内。
Claims (15)
1.一种外绝缘部件污秽沉积量积污检测装置，其特征在于：包括控制面板(1)，沉积量检测单元(2)，单倍次谐波信号转换模块(3)，数据传输模块(4)，电源控制单元(5)，信号显示端(6)，所述的沉积量检测单元，所述单倍次谐波信号转换模块，所述数据传输模块依次连接后与所述电源控制单元连接；所述控制面板与装置固定构架相连，所述的信号显示端用于信号显示和记录，沉积量检测单元通过沉积量检测传感器对外绝缘部件实施检测，利用单倍次谐波信号转换模块和数据传输模块进行数据处理和传输，在所述信号显示端直观展现积污的积污状态值。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制面板发出积污质量数据采集指令，所述沉积量检测单元启动，对外绝缘部件表面积污附着量实施检测，所述的检测是积污质量对所述检测单元产生单倍次谐波的影响幅值。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述沉积量检测单元产生的波形震动，通过单倍次谐波信号转换模块转换为可视数字信号，所述的可视数字信号是不同积污量的沉积量数字反映。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述控制面板发出指令，数据传输模块启动，将转换后的可视数字信号，传输到信号显示端，所述的传输信号采用GPRS/3G/4G网络传输。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，数据传输到信号显示端后，可以观察和记录积污沉积量变化，所述的信号显示端提供数字信号的沉积量显示。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述控制面板，沉积量检测单元，谐波信号转换模块，数据传输模块和信号显示端由电源控制单元供电，所述的电源控制单元电能来自输变电感应取电或太阳能发电。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置通过装置固定构架放置于外绝缘部件污秽沉积量实际运行环境中，所述的架构可以将控制面板、沉积量检测单元、单倍次谐波信号转换模块、数据传输模块、电源控制单元牢固安装。
8.根据权利要求1--7任一项所述的装置，将积污沉积量检测装置放置于外绝缘部件污秽实际运行条件下，装置与外绝缘部件运行条件相同。
9.一种外绝缘部件污秽沉积量积污检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：将积污沉积量检测装置放置于外绝缘部件污秽沉积量实际运行条件下，确保装置与外绝缘部件运行条件相同；
S2：控制面板发出积污质量数据采集指令，沉积量检测单元启动，对表面积污附着量实施检测；
S3：沉积量检测单元产生的波形变化，通过单倍次谐波信号转换模块转换为可视数字信号，用以直观表征附着量值的变化；
S4：控制面板发出指令，数据传输模块启动，将采集到的质量数字信号，传输到信号显示端；
S5：数据传输到信号显示端后，观测和记录信号变化值，对积污状态进行实时记录；
S6：对比分析积污沉积量值，获得外绝缘部件覆灰状态。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中，
所述的检测是积污质量对检测模块产生单倍次谐波的影响幅值。
11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中，
所述步骤S3中，所述的可视数字信号是不同积污量的沉积量数字反映。
12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述的传输信号采用GPRS/3G/4G网络传输。
13.如权利要求9或12所述的方法，其特征在于，所述的信号显示端可以提供数字信号的沉积量显示。
14.如权利要求9所述的方法，其特征在于，设备运行所需电能来自输变电感应取电或太阳能发电。
15.如权利要求9所述的方法，其特征在于，将积污沉积量检测装置放置于外绝缘部件污秽沉积量实际运行条件下，确保装置与外绝缘部件运行条件相同。
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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 | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20201229 |
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