[发明专利]基于声发射信号的污秽绝缘子外绝缘强度判别方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及电气设备状态监测和故障诊断技术，特别是涉及基于声发射信号的污秽绝缘子外绝缘强度判别方法和系统。

背景技术

绝缘子运行环境恶劣，其表面的积污不可避免。当遇到雾、毛毛雨、露等潮湿天气时，绝缘子的电气强度将明显下降，容易引发污秽闪络事故，即污闪。污闪事故危害巨大，严重威胁电力系统的安全稳定运行。但是有计划的定期清洗和检修以及相应的防污闪措施并不能杜绝污闪事故的发生。因此，开展绝缘子污秽监测，对其外绝缘强度进行判别并及时发布预警信息，提前采取具有针对性的预防措施，可有效避免污闪事故的发生，对提高电力系统运行的安全与稳定性具有重要的理论意义和实际工程意义。

目前，国内外主要采用等值盐密法、电导率法和泄漏电流法进行绝缘子污秽监测，相应的根据等值盐密、电导率和泄漏电流来判别污秽绝缘子的外绝缘强度。等值盐密法和电导率法采用人工测量，操作较复杂，不能实时判别污秽绝缘子的外绝缘状态，泄漏电流法需要对绝缘子进行改造，以便加装电流传感器，现场安装调试复杂，造价较高。所以，这三种方法还无法满足现场工作的要求。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种基于声发射信号的污秽绝缘子外绝缘强度判别方法和系统，能够实现绝缘子外绝缘强度的判别和污闪预警。

一种基于声发射信号的污秽绝缘子外绝缘强度判别方法，包括：

提取绝缘子污秽放电声发射信号的能量和频谱信息；

对污秽绝缘子的外绝缘强度按照预设标准进行划分，判别污秽绝缘子的外绝缘强度；

根据所述外绝缘强度发布绝缘子污闪预警信息。

相应地，一种基于声发射信号的污秽绝缘子外绝缘强度判别系统，包括：

数据采集单元，用于提取绝缘子污秽放电声发射信号的能量和频谱信息；

与所述数据采集单元相连的判断划分单元，用于对污秽绝缘子的外绝缘强度按照预设标准进行划分，判别污秽绝缘子的外绝缘强度；

与所述判断划分单元相连的报警发布单元，用于根据所述外绝缘强度发布绝缘子污闪预警信息。

实施本发明，具有如下有益效果：

首先，目前对于绝缘子污秽放电还没有有效的在线监测方法和实用的污秽绝缘子外绝缘强度的判别方法，本方法可以填补这方面的空白；其次，本判别方法所采用的系统安装和操作都简单易行，容易被工作人员接受和掌握；最后，本方法成本低，易于推广。

附图说明

图1为本发明基于声发射信号的污秽绝缘子外绝缘强度判别方法的流程图；

图2为本发明基于声发射信号的污秽绝缘子外绝缘强度判别方法的实施例流程图；

图3为本发明基于声发射信号的污秽绝缘子外绝缘强度判别系统的示意图；

图4为本发明基于声发射信号的污秽绝缘子外绝缘强度判别系统的实施例示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

图1为本发明基于声发射信号的污秽绝缘子外绝缘强度判别方法的流程图，包括：

S101：提取绝缘子污秽放电声发射信号的能量和频谱信息；

S102：对污秽绝缘子的外绝缘强度按照预设标准进行划分，判别污秽绝缘子的外绝缘强度；

S103：根据所述外绝缘强度发布绝缘子污闪预警信息。

理论研究表明，在绝缘子污秽放电发展的整个过程中，放电的出现是间歇的、时强时弱的，但它总的趋势是确定的，即由微弱的辉光放电到强烈的局部电弧放电。当绝缘子没有放电时，无声波信号发射，随着绝缘子污秽放电程度的发展，放电逐步增强，声信号也逐渐增大。也就是说，在绝缘子污秽放电的过程中，声波发射信号也是从无到有，由弱变强发展。即从开始的轻微的电晕声，到后面嗡嗡的电弧声。因此，根据绝缘子污秽放电声发射信号的强弱就可以判断出污秽绝缘子是否即将闪络。

绝缘子污闪是一个渐进的过程，根据绝缘子污秽放电发展的趋势和阶段，并结合污秽放电强度与等值盐密ESDD之间的密切相关关系，得知绝缘子污秽放电强度与其外绝缘强度之间存在对应关系。同时，绝缘子污秽放电声发射信号强度与放电强度之间也存在对应关系。可见，绝缘子污秽放电声发射信号与污秽放电强度及其外绝缘强度都存在对应关系。理论计算和实验研究表明，随着绝缘子污秽放电能量的增加，其声发射信号能量相应增加，声信号的中心频谱降低。因此，根据污秽放电声发射信号的能量和频率特征量，可对污秽绝缘子外绝缘强度进行阶段划分，为发布绝缘子污闪预警信息提供依据。