一种悬式绝缘子污秽度监测系统及方法技术方案

本申请提供了一种悬式绝缘子污秽度监测系统及方法，该系统包括：取能分压器、无感电阻、泄漏电流监测模块、湿度采集模块、处理器、取样悬式绝缘子。取能分压器与取样悬式绝缘子通过隔离开关连接，取能分压器与泄漏电流监测模块和湿度采集模块连接，无感电阻与取样悬式绝缘子连接，湿度采集模块与泄漏电流监测模块连接。处理器将泄漏电流信号和空气湿度数据与预先建立的污秽度判断曲线进行比较，得到取样悬式绝缘子的污秽度；然后与预设的污秽度报警值比较，如果取样悬式绝缘子的污秽度大于预设的污秽度报警值则报警，反之则不报警。实现了模拟绝缘子运行工况的实时监测和报警，操作简单、耗时短、效率高，并且是带电监测，减少因停电带来的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种悬式绝缘子污秽度监测系统及方法
本申请涉及电气测量领域，尤其涉及一种悬式绝缘子污秽度监测系统及方法。
技术介绍
绝缘子是一种特殊的绝缘控件，能够在架空输电线路中起到重要的电位隔离作用。早年间绝缘子多用于电线杆，慢慢发展于高型高压电线连接塔的一端挂了很多盘状的绝缘体，它是为了增加爬电距离的，通常由玻璃或陶瓷制成，就叫绝缘子。架空输电线路在运行过程中，空气中的尘土、盐碱、工业烟尘等各种微粒或鸟粪都会堆积在绝缘子外表面形成污秽层。近年来，我国工农业生产迅速发展，大气污染加剧，输电线路污闪问题日趋严重。据统计，在电力系统总事故数中，污闪事故次数仅次于雷害，位居第二，而污闪事故所造成的损失却是雷击事故的10倍。全国六大电网几乎都发生过大面积污闪，造成了很大的经济损失。在污闪防治方面，电力部门制定了一系列诸如加大爬电距离、涂防尘涂料、采用有机合成绝缘子、定期清扫、更换不良或零值绝缘子等防污闪措施，取得了一定的效果。但上述防污闪措施本质上均为被动型的预防，由于缺少对绝缘子污秽度有效的评估，导致污闪防治效果不是很理想。现有技术的对绝缘子污秽度的评估是通过定期停电取样，通过人工定期测量绝缘子表面的污秽度，此种方法方法需要线路停电，且高空作业时现场取样的工作危险度高，且对操作人员的工作经验要求高，否则容易得到误差较大的数据。因此导致此种方法测量绝缘子污秽度操作繁琐、耗时长、效率低，影响范围大。目前也有部分单位采用在杆塔上悬挂取样绝缘子串样品，并定期取样进行污秽度的测量，但是取样绝缘子未带电，无法真实模拟绝缘子的实际运行工况。综上所述，现有技术中在进行运行输电线路绝缘子串污秽度测试时，操作繁琐、耗时长、效率低，影响范围大，影响电力系统的安全运行。
技术实现思路
本申请提供了一种悬式绝缘子污秽度监测系统及方法，以解决现有检测绝缘子污秽度时的操作繁琐、耗时长、效率低，影响范围大的问题。第一方面，本申请提供了一种悬式绝缘子污秽度监测系统，该系统包括：取能分压器、无感电阻、泄漏电流监测模块、湿度采集模块、处理器、取样悬式绝缘子；所述取能分压器一端与电力系统中的输电导线连接，另一端与电力杆塔的横担连接；所述取能分压器的第一输出端与所述取样悬式绝缘子通过隔离开关连接；所述取能分压器的第二输出端分别与所述泄漏电流监测模块和所述湿度采集模块连接，用于分别给所述泄漏电流监测模块和所述湿度采集模块供电；所述取样悬式绝缘子一端与所述第一输出端连接，另一端与所述无感电阻连接；所述无感电阻一端与所述取样悬式绝缘子连接，另一端与所述横担连接；所述湿度采集模块与所述泄漏电流监测模块连接，将采集到的湿度数据传输给所述泄漏电流监测模块；所述泄漏电流监测模块包括依次连接的电压采集单元、转换单元、通讯单元；所述电压采集单元采集所述无感电阻两端的电压信号；所述转换单元将所述电压信号转换成泄漏电流信号；所述通讯单元将所述泄漏电流信号和所述湿度数据传输给所述处理器；所述处理器用于将所述泄漏电流信号、空气湿度数据与预先建立的污秽度判断曲线进行比较，得到取样悬式绝缘子污秽度；所述处理器还用于判断所述取样悬式绝缘子污秽度是否超过预设的污秽度报警值，如果超过，则报警，如果未超过，则不报警。优选的，所述取能分压器包括依次串联的第一电容、第二电容、第三电容；所述第一输出端的一端与所述第一电容和所述第二电容之间的连接线路连接；所述第二输出端的一端与所述第二电容所述第三电容之间的连接线路连接。优选的，所述第一输出端的电压按照如下公式进行计算，其中，U为所述第一输出端的电压，Urph为输电线路的额定相电压，n为所述取样悬式绝缘子污秽度监测系统安装位置处所述悬式绝缘子串的绝缘子片数。优选的，所述第一电容、第二电容、第三电容的值满足如下公式，C2C3＝n×(C1C2+C1C3+C2C3)其中，C1为所述第一电容的值，C2为所述第一电容的值，C3为所述第一电容的值。优选的，所述无感电阻与所述泄漏电流监测模块采用屏蔽电缆线连接。优选的，无感电阻的取值范围为10-100kΩ。优选的，所述第二输出端的电压取值范围为198-242V。第二方面，本申请提供了一种悬式绝缘子污秽度监测方法，应用于悬式绝缘子污秽度监测系统，所述取样悬式绝缘子污秽度监测系统包括：取能分压器、无感电阻、泄漏电流监测模块、湿度采集模块、处理器、取样悬式绝缘子；所述取能分压器一端与电力系统中的输电导线连接，另一端与电力杆塔的横担连接；所述取能分压器的第一输出端与所述取样悬式绝缘子通过隔离开关连接；所述取能分压器的第二输出端分别与所述泄漏电流监测模块和所述湿度采集模块连接，用于分别给所述泄漏电流监测模块和所述湿度采集模块供电；所述取样悬式绝缘子一端与所述第一输出端连接，另一端与所述无感电阻连接；所述无感电阻一端与所述取样悬式绝缘子连接，另一端与所述横担连接；所述湿度采集模块与所述泄漏电流监测模块连接，将采集到的湿度数据传输给所述泄漏电流监测模块；所述泄漏电流监测模块包括依次连接的电压采集单元、转换单元、通讯单元；所述电压采集单元采集所述无感电阻两端的电压信号；所述转换单元将所述电压信号转换成泄漏电流信号；所述通讯单元将所述泄漏电流信号和所述湿度数据传输给所述处理器；所述处理器用于将所述泄漏电流信号、空气湿度数据与预先建立的污秽度判断曲线进行比较，得到取样悬式绝缘子污秽度；所述处理器还用于判断所述取样悬式绝缘子污秽度是否超过预设的污秽度报警值，如果超过，则报警，如果未超过，则不报警；所述方法包括：采集空气湿度数据并传输给所述泄漏电流监测模块；采集无感电阻两端的电压信号，并将所述无感电阻两端的电压信号转换成泄漏电流信号；将所述泄漏电流信号、空气湿度数据与预先建立的污秽度判断曲线进行比较，得到取样悬式绝缘子污秽度。优选的，所述方法还包括：获取取样悬式绝缘子的历史数据，通过处理器建立所述取样悬式绝缘子污秽度判断曲线。优选的，所述方法还包括：判断所述取样悬式绝缘子污秽度是否超过预设的污秽度报警值，如果超过，则报警，如果未超过，则不报警。由以上技术方案可知，本申请提供的悬式绝缘子污秽度监测系统及方法中，所述取能分压器的第一输出端与所述取样悬式绝缘子通过隔离开关连接，所述取能分压器的第二输出端分别与所述泄漏电流监测模块和所述湿度采集模块连接，所述无感电阻与所述取样悬式绝缘子连接，所述湿度采集模块与所述泄漏电流监测模块连接。所述处理器将所述泄漏电流信号和湿度数据与预先建立的污秽度判断曲线进行比较，得到取样悬式绝缘子的污秽度；然后将取样悬式绝缘子的污秽度与预设的污秽度报警值比较，如果取样悬式绝缘子的污秽度大于所述预设的污秽度报警值则报警，反之则不报警。取样悬式绝缘子表面的污秽度近似等于安装处悬式绝缘子串的污秽度，因此实现了对取样悬式绝缘子表面的污秽度的实时监测以及报警，能减少人为的参与，操作简单、耗时短、效率高，并且是带电监测，减少因停电带来的影响。附图说明为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术提供的悬式绝缘子污秽度监测系统的结构示意图；图2为本专利技术提供的取能分压器安装示意图；图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种悬式绝缘子污秽度监测系统，其特征在于，包括：取能分压器、无感电阻、泄漏电流监测模块、湿度采集模块、处理器、取样悬式绝缘子；所述取能分压器一端与电力系统中的输电导线连接，另一端与电力杆塔的横担连接；所述取能分压器的第一输出端与所述取样悬式绝缘子通过隔离开关连接；所述取能分压器的第二输出端分别与所述泄漏电流监测模块和所述湿度采集模块连接，用于分别给所述泄漏电流监测模块和所述湿度采集模块供电；所述取样悬式绝缘子一端与所述第一输出端连接，另一端与所述无感电阻连接；所述无感电阻一端与所述取样悬式绝缘子连接，另一端与所述横担连接；所述湿度采集模块与所述泄漏电流监测模块连接，将采集到的湿度数据传输给所述泄漏电流监测模块；所述泄漏电流监测模块包括依次连接的电压采集单元、转换单元、通讯单元；所述电压采集单元采集所述无感电阻两端的电压信号；所述转换单元将所述电压信号转换成泄漏电流信号；所述通讯单元将所述泄漏电流信号和所述湿度数据传输给所述处理器；所述处理器用于将所述泄漏电流信号、空气湿度数据与预先建立的污秽度判断曲线进行比较，得到取样悬式绝缘子污秽度；所述处理器还用于判断所述取样悬式绝缘子污秽度是否超过预设的污秽度报警值，如果超过，则报警，如果未超过，则不报警。...

【技术特征摘要】
1.一种悬式绝缘子污秽度监测系统，其特征在于，包括：取能分压器、无感电阻、泄漏电流监测模块、湿度采集模块、处理器、取样悬式绝缘子；所述取能分压器一端与电力系统中的输电导线连接，另一端与电力杆塔的横担连接；所述取能分压器的第一输出端与所述取样悬式绝缘子通过隔离开关连接；所述取能分压器的第二输出端分别与所述泄漏电流监测模块和所述湿度采集模块连接，用于分别给所述泄漏电流监测模块和所述湿度采集模块供电；所述取样悬式绝缘子一端与所述第一输出端连接，另一端与所述无感电阻连接；所述无感电阻一端与所述取样悬式绝缘子连接，另一端与所述横担连接；所述湿度采集模块与所述泄漏电流监测模块连接，将采集到的湿度数据传输给所述泄漏电流监测模块；所述泄漏电流监测模块包括依次连接的电压采集单元、转换单元、通讯单元；所述电压采集单元采集所述无感电阻两端的电压信号；所述转换单元将所述电压信号转换成泄漏电流信号；所述通讯单元将所述泄漏电流信号和所述湿度数据传输给所述处理器；所述处理器用于将所述泄漏电流信号、空气湿度数据与预先建立的污秽度判断曲线进行比较，得到取样悬式绝缘子污秽度；所述处理器还用于判断所述取样悬式绝缘子污秽度是否超过预设的污秽度报警值，如果超过，则报警，如果未超过，则不报警。2.根据权利要求1所述的悬式绝缘子污秽度监测系统，其特征在于，所述取能分压器包括依次串联的第一电容、第二电容、第三电容；所述第一输出端的一端与所述第一电容和所述第二电容之间的连接线路连接；所述第二输出端的一端与所述第二电容所述第三电容之间的连接线路连接。3.根据权利要求2所述的悬式绝缘子污秽度监测系统，其特征在于，所述第一输出端的电压按照如下公式进行计算，其中，U为所述第一输出端的电压，Urph为输电线路的额定相电压，n为所述悬式绝缘子污秽度监测系统安装位置处所述悬式绝缘子串的绝缘子片数。4.根据权利要求3所述的悬式绝缘子污秽度监测系统，其特征在于，所述第一电容、第二电容、第三电容的值满足如下公式，C2C3＝n×(C1C2+C1C3+C2C3)其中，C1为所述第一电容的值，C2为所述第一电容的值，C3为所述第一电容的值。5.根据权利要求1所述的悬式绝缘子污秽度监测系统，其特征在于，所述无感电阻与所述泄漏电流监测模块采用屏蔽电缆线连...

【专利技术属性】
技术研发人员：周仿荣，赵现平，刘磊，于虹，黄星，王科，谭向宇，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：云南,53