一种利用光电场传感器检测绝缘子缺陷的检测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种利用光电场传感器检测绝缘子缺陷的检测系统及方法，包括光电场传感器、升降平台和电场测量仪，所述光电场传感器安装在所述升降平台上并与所述电场测量仪连接，且所述光电场传感器布置在绝缘子串的周围。本发明专利技术的优点在于：仪器简单，对天气等外界环境要求甚低，测量点较多；同时本发明专利技术的方法具有不需接触绝缘子串、不需登塔、检测时间短的优点，并用计算代替了部分测量工作，因此工作量较小，有利于运行维护人员的使用；另外环境温度的变化不影响绝缘子劣化的判断，在干燥的情况下，绝缘子表面的污秽不影响绝缘子劣化的判断。

Detection system and method for detecting insulator defect by photoelectric field sensor

The invention discloses a photoelectric sensor field detection of insulator defect detection system and method of use, including electric field sensor, lifting platform and electric measuring instrument, the electric field sensor is installed on the lifting platform and connected with the electric field measurement instrument, and the electric field sensor are arranged around the insulator string. The invention has the advantages of simple instrument, requirements for weather and other external environment is very low, the measuring point more; at the same time the method of the invention has the advantages of no contact without a plethora of insulators, and short test time, and instead of part of the measurement work by calculation, the workload is small, is conducive to the maintenance of the use of in addition; the change of ambient temperature does not affect the insulator deterioration judgment, in dry conditions, the surface of the insulator contamination does not affect the judgment of faulty insulators.

【技术实现步骤摘要】
一种利用光电场传感器检测绝缘子缺陷的检测系统及方法
本专利技术涉及一种检测绝缘子缺陷的方法及系统，具体涉及一种利用光电场传感器检测绝缘子缺陷的方法及系统。
技术介绍
随着近代电力工业不断向着大机组、大容量和高电压的迅速发展，运行条件更加苛刻，缺陷率逐渐增加，为了保障发电和输变电系统的安全、经济运行，国内外电力行业普遍对电力设备的可靠性提出了越来越高的要求，作为输变电系统的重要组成部分，对绝缘子运行状态的在线检测、缺陷诊断显得尤为重要。为解决劣化绝缘子的检测问题，国内外研究了多种检测方法，目前检测高压输电线路合成绝缘子缺陷的常用手段分别为：一、用高倍望远镜目测，由于一般缺陷的尺寸较小，而且需要从一定角度观察才能看到，仅从地面观察不够可靠，因此要求登塔检测，另外，内绝缘故障仅靠观测难以发现。二、另一种现场检测高压输电线路低零值悬式绝缘子的方法，常用工具是火花叉，检测时将火花叉的两金属触头分别与绝缘子的铁脚和铁帽搭接，若绝缘子绝缘性能良好，则绝缘子承压被击穿，产生火花放电。操作人员根据火花放电声音判断绝缘子是否良好，该方法受到背景光噪声限制，不能监测远距离绝缘子，短路良好绝缘子时会产生危险，不能检测合成绝缘子。三、声波法检测由绝缘子局部放电所发出的声波，其灵敏度低于红外成像法。在实际检测过程中，高压端金具经常发生电晕，所产生的背景噪音会淹没绝缘子缺陷所发出的声波。四、红外测温法，由电场引起的绝缘材料的损坏，绝大多数与温度有关。局部放电、泄漏电流流过绝缘物质时的介电损耗或电阻损耗都可以引起绝缘子局部温度升高。该方法受环境影响较大，太阳和背景辐射的干扰，光谱发射率e的选定，对焦情况、气象条件等均会对检测结果造成影响。因此，在检测高压输电线路合成绝缘子缺陷的实际应用中还受到一些限制。
技术实现思路
本专利技术的目的就是要提供一种的利用光电场传感器检测绝缘子缺陷的方法及系统，其操作简单、使用广泛、检测精确。为实现上述目的，本专利技术所设计的一种利用光电场传感器检测绝缘子缺陷的检测系统，包括光电场传感器、升降平台和电场测量仪，所述光电场传感器安装在所述升降平台上并与所述电场测量仪连接，且所述光电场传感器布置在绝缘子串的周围。进一步地，所述升降平台包括绝缘环、绝缘杆和绝缘绳，所述绝缘环固定在所述绝缘杆的顶端，所述绝缘绳的一端穿过所述绝缘环并与所述光电场传感器连接。更进一步地，所述光电场传感器的探头到绝缘子串中的各片绝缘子伞裙边缘的距离相同。作为优选项，所述光电场传感器同时测量绝缘子串周围在X、Y和Z三个方向的电场值以及合成X、Y和Z三个方向的电场值。一种利用光电场传感器检测绝缘子缺陷的方法，包括以下步骤：1)在绝缘子串周围布置光电场传感器；2)沿绝缘子串移动光电场传感器，并记录光电场传感器在绝缘子串周围多个预设点测得的电场值；3)根据多个预设点的电场值判断绝缘子串中绝缘子的缺陷情况。进一步地，所述步骤2具体为，2.1)确认光电场传感器在绝缘子串周围布置无误；2.2)将光电场传感器的探头对准绝缘子串高压端的第一片绝缘子伞裙，并沿绝缘子串的高压端到低压端移动光电场传感器，并依次记录光电场传感器在多个预设点测量的第一电场值；2.3)沿绝缘子串的低压端到高压端移动光电场传感器，并依次记录光电场传感器在多个预设点测量的第二电场值；2.4)将多个预设点的第一电场值分别与对应预设点的第二电场值进行平均计算，得到多个预设点的电场值。更进一步地，所述步骤2.1具体为：2.1)将光电场传感器移动到绝缘子串的高压端处，观察绝缘子串的高压端是否有放电或者异常电晕现象，若没有放电或者异常电晕现象，则光电场传感器在绝缘子串周围布置无误。作为优选项，所述步骤3具体为：3)根据多个预设点的电场值绘制绝缘子串周围电场强度分布曲线，判断绝缘子串中绝缘子的缺陷情况，所述绝缘子串周围电场强度分布曲线为绝缘子串空间轴向的电场变化率曲线。作为优选项，所述步骤3具体为：3)根据多个预设点的电场值绘制绝缘子串周围电场强度分布曲线，判断绝缘子串中绝缘子的缺陷情况，所述绝缘子串周围电场强度分布曲线为绝缘子串空间轴向的电场变化率曲线，将多个预设点的电场值利用有限元仿真计算方法对绝缘子串的电场分布规律进行仿真分析，判断绝缘子串中绝缘子的缺陷情况。作为优选项，所述预设点的个数为13个。本专利技术的优点在于：其能在劣化绝缘子对空间轴向电场分量影响很大的基础上提出一种利用光电场传感器测量绝缘子串表面的轴向电场分布情况检测劣化绝缘子的方法，通过直接分析绝缘子串空间轴向电场的变化能够判断出劣化绝缘子及其位置。本专利技术的方法所用仪器较为简单，对天气等外界环境要求甚低，测量点较多；同时本专利技术的方法具有不需接触绝缘子串、不需登塔、检测时间短的优点，并用计算代替了部分测量工作，因此工作量较小，有利于运行维护人员的使用；另外在本专利技术的方法中，环境温度的变化不影响绝缘子劣化的判断，在干燥的情况下，绝缘子表面的污秽不影响绝缘子劣化的判断。附图说明图1为本专利技术的使用状态示意图；图2为本专利技术的方法步骤示意图；图3为良好绝缘子串与劣化绝缘子串的电场分布关系的曲线原理图；图4为清洁绝缘子串的试验与仿真结果图；图5为当d＝0.3和0.5m时劣化绝缘子位置分别对空间轴向电场变化率的影响示意图。图中：光电场传感器1、升降平台2、电场测量仪3、绝缘子串4、绝缘环5、绝缘杆6、绝缘绳7。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细描述：如图1～2所示的一种利用光电场传感器检测绝缘子缺陷的检测系统，包括光电场传感器1、升降平台2和电场测量仪3，所述光电场传感器1安装在所述升降平台2上并与所述电场测量仪3连接，且所述光电场传感器1布置在绝缘子串4的周围。所述升降平台2包括绝缘环5、绝缘杆6和绝缘绳7，所述绝缘环5固定在所述绝缘杆6的顶端，所述绝缘绳7的一端穿过所述绝缘环5并与所述光电场传感器1连接。所述光电场传感器1的探头到绝缘子串4中的各片绝缘子伞裙边缘的距离相同。所述光电场传感器1同时测量绝缘子串4周围在X、Y和Z三个方向的电场值以及合成X、Y和Z三个方向的电场值。一种利用光电场传感器检测绝缘子缺陷的方法，包括以下步骤：1)在绝缘子串4周围布置光电场传感器1；2)沿绝缘子串4移动光电场传感器1，并记录光电场传感器1在绝缘子串4周围多个预设点测得的电场值，所述预设点的个数为13个；2.1)确认光电场传感器1在绝缘子串4周围布置无误：将光电场传感器1移动到绝缘子串4的高压端处，观察绝缘子串4的高压端是否有放电或者异常电晕现象，若没有放电或者异常电晕现象，则光电场传感器1在绝缘子串4周围布置无误；2.2)将光电场传感器1的探头对准绝缘子串4高压端的第一片绝缘子伞裙，并沿绝缘子串4的高压端到低压端移动光电场传感器1，并依次记录光电场传感器1在多个预设点测量的第一电场值；2.3)沿绝缘子串4的低压端到高压端移动光电场传感器1，并依次记录光电场传感器1在多个预设点测量的第二电场值；2.4)将多个预设点的第一电场值分别与对应预设点的第二电场值进行平均计算，得到多个预设点的电场值。3)根据多个预设点的电场值判断绝缘子串4中绝缘子的缺陷情况：根据多个预设点的电场值绘制绝缘子串4周围电场强度分布曲线，判断绝缘子串4中绝缘子的缺陷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用光电场传感器检测绝缘子缺陷的检测系统，其特征在于：包括光电场传感器(1)、升降平台(2)和电场测量仪(3)，所述光电场传感器(1)安装在所述升降平台(2)上并与所述电场测量仪(3)连接，且所述光电场传感器(1)布置在绝缘子串(4)的周围。

【技术特征摘要】
1.一种利用光电场传感器检测绝缘子缺陷的检测系统，其特征在于：包括光电场传感器(1)、升降平台(2)和电场测量仪(3)，所述光电场传感器(1)安装在所述升降平台(2)上并与所述电场测量仪(3)连接，且所述光电场传感器(1)布置在绝缘子串(4)的周围。2.根据权利要求1所述的一种利用光电场传感器检测绝缘子缺陷的检测系统，其特征在于：所述升降平台(2)包括绝缘环(5)、绝缘杆(6)和绝缘绳(7)，所述绝缘环(5)固定在所述绝缘杆(6)的顶端，所述绝缘绳(7)的一端穿过所述绝缘环(5)并与所述光电场传感器(1)连接。3.根据权利要求2所述的一种利用光电场传感器检测绝缘子缺陷的检测系统，其特征在于：所述光电场传感器(1)的探头到绝缘子串(4)中的各片绝缘子伞裙边缘的距离相同。4.根据权利要求1～3中任意一项所述的一种利用光电场传感器检测绝缘子缺陷的检测系统，其特征在于：所述光电场传感器(1)同时测量绝缘子串(4)周围在X、Y和Z三个方向的电场值以及合成X、Y和Z三个方向的电场值。5.一种利用光电场传感器检测绝缘子缺陷的方法，其特征在于：包括以下步骤：1)在绝缘子串(4)周围布置光电场传感器(1)；2)沿绝缘子串(4)移动光电场传感器(1)，并记录光电场传感器(1)在绝缘子串(4)周围多个预设点测得的电场值；3)根据多个预设点的电场值判断绝缘子串(4)中绝缘子的缺陷情况。6.根据权利要求5所述的一种利用光电场传感器检测绝缘子缺陷的方法，其特征在于：所述步骤2具体为，2.1)确认光电场传感器(1)在绝缘子串(4)周围布置无误；2.2)将光电场传感器(1)的探头对准绝缘子串(4)高压端的第一片绝缘子伞裙，并沿绝缘子串(4)的高...

【专利技术属性】
技术研发人员：祝永坤，孙广，高树永，崔士刚，史文江，许大鹏，于明星，
申请(专利权)人：国网内蒙古东部电力有限公司检修分公司，国网内蒙古东部电力有限公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古,15