[发明专利]绝缘子绝缘性能的检测方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及电力安全领域，具体涉及一种绝缘子绝缘性能的检测方法。

背景技术

现在我国电网所用的绝缘子大多为陶瓷绝缘子，新绝缘子的绝缘性能较好，但是随着输 电线路的运行，绝缘子会逐渐老化，绝缘子的绝缘电阻会变小、绝缘性能会降低，成为低值 绝缘子或零值绝缘子。造成低值绝缘子的主要原因有：一、绝缘子劣化，绝缘子长期经受着 电场、线路的重力负载和大自然、阳光、雨、雪的作用，必然逐渐劣化；二、绝缘子表面积 污、污层湿润，导致绝缘子绝缘性能会降低；如果低值绝缘子程度日趋严重或者雷电将绝缘 子击穿，则可能直接导致绝缘子损坏，导致出现零值绝缘子。由于零值、低值的不良绝缘子 的存在，增加了发生雷击闪络和污秽闪络的概率，使电网的供电可靠性下降。当含有不良绝 缘子的绝缘子串发生闪络时，其短路电流会从绝缘子内部通过，产生的热效应可能使绝缘子 钢帽炸开，从而出现绝缘子串断开、导线落地等现象，造成严重的事故；其次，大量低值绝 缘子的存在增加了电网的电量损耗，这也是不明电量丢失的一方面原因，造成了严重的资源 浪费。针对低值绝缘子，如果是表面积污、污层湿润，则可以对绝缘子进行清理，如果是绝 缘子劣化，则可视实际情况更换处理；针对的零值绝缘子，通常直接更换处理。因此对运行 的输电线路中绝缘子的绝缘性能进行检测是保证高压输、配电线路安全运行的关键性问题之 一。

目前常用的绝缘子性能检测方法为带电的在线检测法，常见的在线检测绝缘子性能的方 法主要有：

火花叉法：是目前最常用的检测方法，该方法是根据火花叉与绝缘子接触是否产生放电 来判断绝缘子好坏。该方法有两个缺点：其一是需逐个测量所有绝缘子费时费工效率低；其 二是检测时火花放电的声音被电晕声淹没且距离远难以听准。若绝缘子串中已有几片存在零 值或低值现象，利用火花叉法对其他绝缘子进行检测时，可能发生对地闪络事故，危及测量 人员的人身安全，同时造成线路跳闸停电事故。

小球放电法：是目前较常用的检测方法。该方法是通过测量绝缘子两端的小球产生放电 时的距离来判断绝缘子的电压分布，从而判断被测绝缘子是否正常。这种方法要频繁调整小 球距离，误判率较大。

红外热像仪法：是目前比较先进的检测方法。它是利用绝缘子表面的热效应原理进行在 线检测的。这种方法对涂有半导体釉的防污绝缘子非常有效。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。但对于玻璃绝缘子或普通釉的瓷绝缘子，其正常表面温度比劣 质绝缘子表面温度仅相差1℃左右，在复杂的气候条件和现场环境下，测量及其困难，精度 难以保证。

激光多谱勒振动法：利用已开裂绝缘子的振动中心频率与正常时不同的特点，通过外力 如敲击铁塔或将超声波发生器所产生的超声波，用抛物型反射镜对准被测绝缘子或用激光源 对准被测绝缘子，以激起绝缘子的微小振动，然后将激光多谱勒仪发出的激光对准被测的绝 缘子，根据对反射回来的信号的频谱的分析，从而获得该绝缘子的振动中心频率值，据此判 断该绝缘子的好坏。但是由于该仪器对未开裂的绝缘子检测无效的问题以及体积庞大、笨重， 使用及维修复杂、造价高等缺点，限制了它的适用范围。

紫外成像法：紫外成像仪能直接检测出设备异常温升之前的放电过程，是国际上放电检 测的主要方法。紫外成像仪比起其他检测手段，具有观察直观、预见性好、观测距离远等优 点，但由于紫外成像仪价格昂贵，且只能观察较强的放电信号，所以它一般情况下只能以检 测电晕、局部放电及电弧为主。而绝缘子的放电非常微弱，即使有劣质绝缘子出现，一般表 现为空气电离的增加，尚未出现明显的放电。受到紫外成像仪CMOS感光灵敏度和远距离检测 的限制，在绝缘子的微弱空气电离发展为电弧之前，难以通过紫外成像仪观测到。

可见，以上各种方法都存在一定的缺陷，而且，在我国，只有地市级以上的电力部门才 有带电作业人员，因此在无带电作业人员的地市级以下地区将无法方便有效地对线路绝缘子 进行带电检测。目前采用停电检测方法主要有摇表测量法，但是由于在杆塔上操作非常不方 便、高空操作的危险系数非常高，往往需要将绝缘子从杆塔上取下，操作非常不便，费时费 力，导致电网停电检测时间过长，影响电网的使用。

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