用于电气设备的绝缘缺陷检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术实施方式提供一种用于电气设备的绝缘缺陷检测装置及方法，属于电气设备领域。绝缘缺陷检测装置包括：量子传感器，用于检测电气设备的电场和/或磁场强度的分布特征；激光发生器，用于向量子传感器发射激光以激发量子传感器；微波收发器，用于向量子传感器发射微波信号并接收量子传感器反馈的微波信号；电子自旋共振谱仪，用于启动激光发生器和微波收发器并根据反馈的微波信号得到电气设备的电场和/或磁场强度在空间上的分布特征；处理器，用于根据分布特征判断电气设备是否存在缺陷以及在判断出电气设备存在缺陷的情况下确定缺陷的缺陷类型。该绝缘缺陷检测装置能够对电气设备的电场、磁场分布特征进行检测并判断出该电气设备的缺陷类型。

Insulation defect detection device and method used in electrical equipment

The invention provides an insulation defect detection device and a method for electrical equipment, which belong to the field of electrical equipment. Insulation defect detection device comprises a quantum sensor, for distribution of electric field detection of electrical equipment and / or magnetic field strength; laser generator, used to emit laser to excite the Quantum Quantum sensor sensor; microwave transceiver, used to launch micro wave quantum sensor signal and receiving microwave signal quantum sensor feedback; electron spin resonance spectroscopy. Used to start the laser generator and microwave transceiver and get the distribution of electric field of electrical equipment and / or the strength of the magnetic field in the space of the microwave signal according to the feedback of the processor; for, according to the distribution characteristics determine whether electric equipment defects and electrical equipment to determine the type flaw defects exist in the case of judgment. The insulation defect detection device can detect the electric field and magnetic field distribution characteristics of the electrical equipment and determine the type of the defect of the electrical equipment.

【技术实现步骤摘要】
用于电气设备的绝缘缺陷检测装置及方法
本专利技术涉及电气设备，具体地涉及一种用于电气设备的绝缘缺陷检测装置及方法。
技术介绍
电气设备是电力系统中重要的组成元素，其正常稳定运行是电力系统安全、可靠运行的重要基础。然而，原材料、设计、制造工艺、运输、安装等原因会造成电气设备绝缘存在瑕疵。如果不能及时发现，运行过程中可能会产生局部过热、局部放电等缺陷，甚至将导致设备起火爆炸，严重影响电网和人身安全。目前，套管、互感器等电气设备运行状态下的状态检测手段主要有红外测温、相对介质损耗因数测量。红外测温能够灵敏地发现电流致热型缺陷和整体的电压致热型缺陷，但对小范围集中型的严重缺陷却难以发现，而这类缺陷恰恰可能发展迅速并导致恶性故障的发生；相对介质损耗因数测量需要对设备末屏进行改造，增加了设备运行风险，而且此类测量技术也难以发现小范围集中型的严重缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于电气设备的绝缘缺陷检测装置及方法，该绝缘缺陷检测装置及方法能够对电气设备的电场、磁场分布特征进行检测并判断出该电气设备的缺陷类型。为了实现上述目的，本专利技术的实施方式一方面提供一种用于电气设备的绝缘缺陷检测装置，该绝缘缺陷检测装置可以包括：量子传感器，用于检测电气设备的电场和/或磁场强度的分布特征；激光发生器，用于向量子传感器发射激光以激发量子传感器；微波收发器，用于向量子传感器发射微波信号并接收量子传感器反馈的微波信号；电子自旋共振谱仪，用于启动激光发生器和微波收发器并根据反馈的微波信号得到电气设备的电场和/或磁场强度在空间上的分布特征；处理器，用于根据分布特征判断电气设备是否存在缺陷以及在判断出电气设备存在缺陷的情况下确定缺陷的缺陷类型。可选地，该量子传感器可以包括金刚石。可选地，该绝缘缺陷检测装置可以进一步包括：警报器；处理器还可以用于在确定电气设备属于严重缺陷的情况下启动警报器。可选地，处理器可以进一步用于：将分布特征与预先存储的电场和/或磁场强度在空间上的分布模型进行比对，根据比对结果判断电气设备是否存在缺陷以及在存在缺陷的情况下缺陷的缺陷类型。可选地，分布模型是使用神经网络建模的分布模型。可选地，该神经网络可以是径向基函数神经网络。可选地，该绝缘缺陷检测装置还可以包括：显示器，用于至少显示电气设备的缺陷类型。本专利技术的另一方面还提供一种用于电检测电气设备的绝缘缺陷的方法，该方法可以包括：激光发生器向设置在电气设备上的量子传感器发射激光以激发量子传感器；微波收发器向量子传感器发射微波信号并接收量子传感器反馈的微波信号；电子自旋共振谱仪根据反馈的微波信号得到电气设备的电场和/或磁场强度在空间上的分布特征；处理器根据分布特征判断电气设备是否存在缺陷以及在判断出电气设备存在缺陷的情况下确定缺陷的缺陷类型。可选地，处理器根据分布特征判断电气设备是否存在缺陷以及在判断出电气设备存在缺陷的情况下确定缺陷的缺陷类型可以包括：将分布特征与预先存储的电场和/或磁场强度在空间上的分布模型进行比对；根据比对结果判断电气设备是否存在缺陷以及在存在缺陷的情况下缺陷的缺陷类型。可选地，该量子传感器可以包括金刚石。通过上述技术方案，该绝缘缺陷检测装置及方法能够对电气设备的电场和/或磁场分布特征进行检测，通过将检测到的电场和/或磁场强度的分布特征与预设的电场和/或磁场强度的分布模型进行比对，从而判断出该电气设备是否存在缺陷以及在判断该电气设备存在缺陷的情况下该缺陷的缺陷类型。本专利技术实施方式的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术实施方式的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术实施方式，但并不构成对本专利技术实施方式的限制。在附图中：图1是根据本专利技术的一实施方式的用于检测电气设备的绝缘缺陷的方法的流程图；图2是根据本专利技术的一实施方式的用于电气设备的绝缘缺陷检测装置的结构框图；图3是根据本专利技术的一实施方式的用于电气设备的绝缘缺陷检测装置的结构框图；以及图4是根据本专利技术的一实施方式的用于电气设备的绝缘缺陷检测装置的结构框图。附图标记说明10、电气设备20、量子传感器30、激光发生器40、微波收发器50、电子自旋共振谱仪60、处理器70、警报器80、显示器具体实施方式以下结合附图对本专利技术实施方式的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术实施方式，并不用于限制本专利技术实施方式。图1是根据本专利技术的一实施方式的用于检测电气设备的绝缘缺陷的方法的流程图。在图中，该方法可以包括以下步骤：在步骤S10中，设置量子传感器20。在本实施方式中，该量子传感器20的位置可以是根据实际需要检测的电气设备来确定。电气设备可以包括例如电流互感器、变压器套管或其他需要根据电场和/或磁场分布判断是否存在缺陷的设备。在本专利技术的一个示例中，当该电气设备10为电流互感器时，该量子传感器20可以是设置在以该电流互感器的中心轴为中心轴、以预定距离为半径的圆柱型壳体上。在步骤S11中，激光发生器30向设置在电气设备10上的量子传感器20发射激光以激发量子传感器20。在本实施方式中，可以是采用电子自旋共振谱仪50控制激光发生器30向该量子传感器20发射激光以激发量子传感器20。在步骤S12中，微波收发器40向该量子传感器20发射微波信号并接收该量子传感器20反馈的微波信号。在该实施方式中，可以是采用电子自旋共振谱仪50控制微波收发器40对量子传感器20发射微波并通过微波收发器40接收量子传感器20反馈的微波信号。在步骤S13中，电子自旋共振谱仪50根据反馈的微波信号得到电气设备10的电场和/或磁场强度在空间上的分布特征；在该实施方式中，可以是采用电子自旋共振谱仪50通过该反馈的信号的微波频率来确定该处的电场和/或磁场强度，结合量子传感器20的设置位置来确定该电气设备10的电场和/或磁场强度在空间上的分布特征。在步骤S14中，处理器60根据分布特征判断电气设备10是否存在缺陷以及在判断出电气设备10存在缺陷的情况下确定该缺陷的缺陷类型。在该实施方式中，可以例如将检测到的电场和/或磁场强度的分布特征与预先存储的电场和/或磁场强度的在空间上的分布模型进行比对，以判断在该电场和/或磁场强度的分布特征下该电气设备10是否存在缺陷。该预先存储的电场和/或磁场强度在空间上的分布模型可以是通过对大量的变压器套管样本的电场和/或磁场强度的分布特征进行学习而建立的。更进一步地，还可以根据在通过大量样本学习建立的电场和/或磁场强度的在空间上的分布模型来判断该电气设备10的具体缺陷类型。这样便于工作人员对该电气设备10做出有效的措施。此外，也可以在通过大量样本学习建立的电场和/或磁场强度的分布模型中选取一部分作为预警缺陷。在确定该电气设备10存在预警缺陷时，此时说明该电气设备10很可能会在短时间内出问题，这样便于工作人员及时做出预警，避免事故的发生。此外，为了提高运算效率，上述与通过大量样本学习建立的电场和/或磁场强度的分布模型可以例如使用神经网络建模的分布模型，更进一步地，该神经网络可以是RBF(RadialBasisFunction，径向基函数)神经网络。图2是根据本专利技术的一实施方式的用于电气设备本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电气设备的绝缘缺陷检测装置，其特征在于，所述绝缘缺陷检测装置包括：量子传感器，用于检测所述电气设备的电场和/或磁场强度的分布特征；激光发生器，用于向所述量子传感器发射激光以激发所述量子传感器；微波收发器，用于向所述量子传感器发射微波信号并接收所述量子传感器反馈的微波信号；电子自旋共振谱仪，用于启动所述激光发生器和所述微波收发器并根据所述反馈的微波信号得到所述电气设备的电场和/或磁场强度在空间上的分布特征；处理器，用于根据所述分布特征判断所述电气设备是否存在缺陷以及在判断出所述电气设备存在缺陷的情况下确定所述缺陷的缺陷类型。

【技术特征摘要】
1.一种用于电气设备的绝缘缺陷检测装置，其特征在于，所述绝缘缺陷检测装置包括：量子传感器，用于检测所述电气设备的电场和/或磁场强度的分布特征；激光发生器，用于向所述量子传感器发射激光以激发所述量子传感器；微波收发器，用于向所述量子传感器发射微波信号并接收所述量子传感器反馈的微波信号；电子自旋共振谱仪，用于启动所述激光发生器和所述微波收发器并根据所述反馈的微波信号得到所述电气设备的电场和/或磁场强度在空间上的分布特征；处理器，用于根据所述分布特征判断所述电气设备是否存在缺陷以及在判断出所述电气设备存在缺陷的情况下确定所述缺陷的缺陷类型。2.根据权利要求1所述的绝缘缺陷检测装置，其特征在于，所述量子传感器包括金刚石。3.根据权利要求1所述的绝缘缺陷检测装置，其特征在于，所述绝缘缺陷检测装置进一步包括：警报器；所述处理器还用于在确定所述电气设备属于严重缺陷的情况下启动所述警报器。4.根据权利要求1所述的绝缘缺陷检测装置，其特征在于，所述处理器进一步用于：将所述分布特征与预先存储的电场和/或磁场强度在空间上的分布模型进行比对，根据比对结果判断所述电气设备是否存在缺陷以及在存在缺陷的情况下所述缺陷的缺陷类型。5.根据权利要求4所述的绝缘缺陷检测装置，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵龙，仇茹嘉，王鑫，郑国强，高博，胡世骏，罗亚桥，杨海涛，汪玉，丁津津，李远松，王小明，何开元，陈凡，
申请(专利权)人：国网安徽省电力公司电力科学研究院，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34