本发明专利技术公开了一种直流输电工程绝缘子串缺陷在线检测方法及装置，绝缘子串攀爬机器人的两个触脚分别与待测绝缘子的绝缘金具和其后端绝缘子的绝缘金具相连，向待测绝缘子的绝缘金具施加220V、频率为350Hz检测信号，通过其后端绝缘子的绝缘金具采集反馈信号，并与标准信号进行比较，判断绝缘子状态，继续检测后端的绝缘子，直到完成整串绝缘子检测；本发明专利技术有效解决采用人工直接接触检测绝缘串使用电压等级范围小、绝缘操作杆长及操作不方便等问题，大大减轻了作业人员劳动强度，确保了检测结果可靠性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种直流输电工程绝缘子串缺陷在线检测方法及装置。
技术介绍
绝缘子是连接高压输电线杆（塔）与输电导线的一种绝缘体，它不仅要求具有较 强的机械特性，而且还应具有良好的绝缘性能。由于绝缘子长期处于运行电压的作用之下， 绝缘子串与导线、铁塔及金具之间杂散电容的存在，使得沿绝缘子串的电压分布不均匀，加 上露天环境的侵蚀，绝缘子的绝缘性能有可能出现劣化，产生不良绝缘子，对电网安全、可 靠运行带来极大的威胁。国内由于不良绝缘子所造成的事故时常发生，已给国民经济造成 了巨大的损失。因此，带电检测线路的不良绝缘子已成为国内外电力部门十分关注的一个 问题。 目前国内外在现场对绝缘子老化的检测方法比较多，诸如，火花间隙检测杆、静电 式检测器、多功能高电压测试仪等。这些方法各有利弊，也为解决生产中的实际问题起了积 极的作用，特别适用于220kV及以下输电线路的绝缘子检测。由于上述方法都是通过绝缘 操作杆间接进行检测，而超高压输电线路绝缘子悬挂长度较长，使用绝缘操作杆检测时，因 为力矩大操作困难，故这些方法不适用超高压输电输电线路。 由于不良绝缘子的局部放电可以产生电磁波并向四周传播，所以可以利用天线来 接收这种电磁波并根据天线的方向和所接收到的电磁波强度来判断不良绝缘子的存在。这 种方法的特点是简便易行，可以带电检则。日本和我国都曾研究过此方法。但这种方法的 抗干扰能力差，易受其它电渡的干扰，且灵敏度低，测量准确度不高，因此，这种方法应用较 少。 随着红外技术的发展与应用，产生了利用绝缘子表面的热效应原理对绝缘子进行 在线检测的方法，这种方法对涂有半导体釉的绝缘子非常有效。因为此类绝缘子在线带电 运行时，正常绝缘子的表面泄漏电流较大，温升较高；而劣质绝缘子的表面温度比正常绝缘 子低好几度，用红外热像仪易于识别。但对普通釉的瓷质绝缘子，其正常绝缘子的表面温度 比劣质绝缘子的表面温度仅相差1°C左右，在复杂的气象条件和现场环境下测量极其困难。 现有的处理方法中，红外热成像投术检测不良绝缘子的方法具有较强的抗干扰能 力。且可以带电测量，但该方法的成本很高，难于定量分析。当太阳光较强时，背景影响大、 不易测量。 交流输电工程沿绝缘子串电位分布不均匀，各片绝缘子上承担的电压分布呈"U" 形，靠近导线的高压侧几片绝缘子的分布电压最高，特别对超高压线路由于电压等级增高， 绝缘子串加长，这一问题显得更为突出，在强电场作用下绝缘子容易起晕、劣化，不利于绝 缘子串的安全运行。当绝缘子串存在劣质绝缘子时，劣质绝缘子不仅会使自身承担的电压 下降，还会引起该绝缘子串其他各个绝缘子的分布电压与标准分布电压之间产生差异。因 此，通过测量绝缘子串电压分布可有效表征劣质绝缘子在绝缘子串中的不同位置及劣化程 度。 直流输电工程电压的幅值和相位均不发生变化，不能沿用交流检测方法，综上所 述，目前国内外缺乏有效的直流输电工程绝缘子串缺陷检测方法和装置，需针对直流输电 工程特点建立理论计算模型并开展典型实例分析，提出直流输电工程绝缘子串缺陷检测方 法和装置。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述问题，提出了一种直流输电工程绝缘子串缺陷在线检测方法 及装置，本专利技术有效的解决了现有直流输电工程绝缘子串缺陷检测方法不足的问题与直流 输电工程绝缘子串缺陷检测装置缺乏问题。 为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案： 一种直流输电工程绝缘子串缺陷在线检测装置，包括：检测信号产生模块、反馈信 号处理模块和信号比较模块，其中： 所述检测信号产生模块，用于将24V直流电压通过逆变器转换为220V交流电压， 220V交流电压通过变频器转换为350Hz，最终转换成幅值220V、频率350Hz、相位为0°的信 号，将信号施加于单片绝缘子的一端； 所述反馈信号处理模块，采集被施加了检测信号的单片绝缘子另一端信号，通过 隔离、滤除直流信号，采用分压电路对信号降压处理，对降压处理后的信号通过数字滤波器 滤除干扰，并获取350Hz反馈信号； 所述信号比较模块，采集与源同类的信号，形成反馈信号，将反馈信号与标准信号 进行比较判断绝缘子串缺陷情况。 所述信号比较模块，将获取的350Hz反馈信号与标准信号幅值进行比较，若两种 信号幅值差距相差5倍以上，则说明该单片绝缘子存在缺陷。 所述标准信号为检测信号施加在无损坏的单片绝缘子上后获取的350Hz信号。 所述绝缘子串缺陷在线检测装置设置于绝缘子串攀爬机器人上。 所述绝缘子串攀爬机器人沿绝缘子串逐片进行攀爬。 直流输电工程绝缘子串缺陷在线检测方法，包括： (1)绝缘子串攀爬机器人的两个触脚分别与待测绝缘子的绝缘金具和其后端绝缘 子的绝缘金具相连； (2)向待测绝缘子的绝缘金具施加220V、频率为350Hz检测信号，通过其后端绝缘 子的绝缘金具采集反馈信号，并与标准信号进行比较； (3)判断绝缘子状态，如果绝缘子存在缺陷，通过绝缘子串攀爬机器人记录绝缘子 缺陷等级及片数； (4)继续检测后端的绝缘子，直到完成整串绝缘子检测，通过机器人完成整串绝缘 子缺陷状态记录。 所述步骤（2)中，将单片绝缘子串联检测电路中，并施加220V、频率为350Hz、相位 为0°的检测信号，采集通过单片绝缘子分压之后的反馈信号。 所述步骤（3)中，比较反馈信号与标准信号幅值，通过以下标准确定绝缘子缺陷 等级： 反馈信号幅值的3倍<标准信号绝缘子运行状态良好； 反馈信号幅值的5倍<标准信号绝缘子运行状态一般； 反馈信号幅值的10倍<标准信号零值绝缘子。 本专利技术的有益效果为： 绝缘子串攀爬机器人携带本专利技术装置，逐片施加幅值220V、频率350Hz信号，并采 集通过单片绝缘子后的反馈信号，与标准信号进行比较，从而判断绝缘子缺陷情况，可有效 解决采用人工直接接触检测绝缘串使用电压等级范围小、绝缘操作杆长及操作不方便等问 题，大大减轻了作业人员劳动强度，确保了检测结果可靠性。【附图说明】 图1为瓷绝缘子结构示意图； 图2为瓷绝缘子贯穿性故障示意图； 图3为瓷绝缘子串示意图； 图4为第1、2片之间的电容示意图； 图5为第1、3片之间的电容示意图； 图6为实施例操作示意图。 其中，1、第一片绝缘子； 2、第二片绝缘子； 3、第三片绝缘子； a为第一片绝缘子金具； b为第二片绝缘子金具； c为第三片绝缘子金具； d为第四片绝缘子金具； e为绝缘子攀爬机器人； f?为绝缘子缺陷检测设备； g为绝缘子串攀爬机器人触脚。【具体实施方式】： 下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。 现有的方法为：将高压线路上的绝缘子串视为夹在两个金属电极之间的连续绝缘 体。绝缘子的伞裙对电场分布几乎没有影响。理论电压分布曲线是根据电磁场理论计算的 电场强度沿绝缘子轴向的变化曲线。一般情况下该曲线是光滑的连续曲线，呈"U"形状（又 称之为不对称马鞍形）。当绝缘子在导通性存在缺陷时，"坏点"电位为一常数。由于电场 强度是电位沿长度的变化率，因此"特变奇点"破坏了"连续性"，各绝缘子在实际使用中性 能逐渐变化（劣化），其实际分担的电压中的实际电压分布发生变化。当某绝缘子故障渐变 严重时，该处的曲线更加下凹。因此，通过测量绝缘子串电压分布可有效表征劣质绝缘子在 绝缘子串本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种直流输电工程绝缘子串缺陷在线检测装置，其特征是：包括检测信号产生模块、反馈信号处理模块和信号比较模块，其中：所述检测信号产生模块，用于将24V直流电压通过逆变器转换为220V交流电压，220V交流电压通过变频器转换为350Hz，最终转换成幅值220V、频率350Hz、相位为0°的信号，将信号施加于单片绝缘子的一端；所述反馈信号处理模块，采集被施加了检测信号的单片绝缘子另一端信号，通过隔离、滤除直流信号，采用分压电路对信号降压处理，对降压处理后的信号通过数字滤波器滤除干扰，并获取350Hz反馈信号；所述信号比较模块，采集与源同类的信号，形成反馈信号，将反馈信号与标准信号进行比较判断绝缘子串缺陷情况。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：仲亮，贾娟，郭锐，雍军，李勇，张峰，曹雷，孟海磊，吴观斌，许乃媛，贾永刚，程志勇，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司电力科学研究院，山东鲁能智能技术有限公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：山东;37
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