[发明专利]一种瓷柱绝缘子应力检测装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统检测技术领域，尤其涉及一种瓷柱绝缘子应力检测装置及方法。

背景技术

瓷绝缘子按用途可分为线路瓷绝缘子和电站瓷绝缘子。其中，电站瓷绝缘子主要为瓷柱绝缘子，可用于变电站中的隔离开关、母线、接地开关以及阻波器等电器设备，起着绝缘和机械固定的作用。因此，瓷柱绝缘子能否可靠稳定运行，则关系着电网的安全，而快速及安全的瓷柱绝缘子在线检测方法，则可以避免因瓷柱绝缘子瓷瓶断裂而引发导致隔离开关损坏或导致变电站母线短路与电力系统解列危害安全运行的电力事故。

目前，瓷柱绝缘子在线检测方法主要有两种，分别为非接触式检测法和接触式检测法。

非接触式检测法包括：一、借助超声波查缺陷功能的超声波检测法，其缺点在于：不成熟，受限于多种外在因素；二、借助激光测频的多普勒振动法，其针对已经出现裂纹的绝缘子进行检测且效果明显，缺点在于：对未开裂的瓷柱绝缘子检测无效，且检测设备造价高、体积大、操作难、维修复杂，不适于在野外作业。

接触式检测法包括：一、电压分布法，其缺点在于：需事先测量正常瓷柱绝缘子上的电压分布，但现场测量工作比较复杂；二、电流检测法，其缺点在于：现场测量时需具备一定的工作条件，尤其对于危险性比较高且结构比较复杂的设备上的瓷柱绝缘子需逐个测量。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种瓷柱绝缘子应力检测装置及方法，能够实现瓷柱绝缘子应力状态的在线检测，其简单易操作，安全性、可靠性和准确率高，从而可以预防瓷柱绝缘子断裂事故的发生。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种瓷柱绝缘子应力检测装置，所述装置包括拉力传感器、信号调理电路、A/D转换模块、处理器和输入输出模块；其中，

所述拉力传感器的一端与瓷柱绝缘子相配合，另一端与所述信号调理电路的一端相连，用于采集所述瓷柱绝缘子母线牵引线拉力并得到非电信号，将所述得到的非电信号经转化为微位移信号后处理成微电压信号；

所述信号调理电路的另一端与所述A/D转换模块的一端相连，用于获取所述微电压信号，并调制所述微电压信号的幅值和频率；

所述A/D转换模块的另一端与所述处理器的一端相连，用于获取所述调制后的微电压信号，并将所述调制后的微电压信号进行模数转换得到瓷柱绝缘子母线牵引线拉力值；

所述处理器的另一端与所述输入输出模块相连，用于获取所述瓷柱绝缘子母线牵引线拉力值及所述输入输出模块输入的母线牵引线拉力角度参数，并根据预设的瓷柱绝缘子应力分布与力载荷的对应关系，得到瓷柱绝缘子的应力分布情况及其对应的应力最大值；

所述输入输出模块，用于响应用户对所述母线牵引线拉力角度参数的输入操作，并执行输入所述母线牵引线拉力角度参数的操作，以及显示所述瓷柱绝缘子的应力分布情况。

其中，所述信号调理电路包括电桥放大电路和二阶低通滤波电路；其中，

所述电桥放大电路包括第一放大运算器、第一电压负反馈电路和带通滤波电路；其中，所述第一放大运算器的正输入端与所述拉力传感器的另一端相连，负输入端与所述第一电压负反馈电路的一端及所述带通滤波电路的一端相连，输出端与所述第一电压负反馈电路的另一端、所述带通滤波电路的另一端及所述二阶低通滤波电路的输入端相连；

所述二阶低通滤波电路包括第一低通滤波电路、第二低通滤波电路、第二电压负反馈电路和第二放大运算器；其中，所述第一低通滤波电路的一端与所述电桥放大电路的第一放大运算器的输出端相连，另一端与所述第二低通滤波电路的一端、第二放大运算器的输出端、第二电压负反馈电路的一端及A/D转换模块相连；所述第二低通滤波电路的另一端与所述第二放大运算器的正输入端相连；所述第二放大运算器的负输入端与所述第二电压负反馈电路的另一端相连。

其中，所述拉力传感器为旁压式传感器。

其中，所述输入输出模块以图形方式和/或图表方式显示所述瓷柱绝缘子的应力分布情况。

本发明实施例还提供了一种瓷柱绝缘子应力检测方法，其在前述的装置中实现，所述方法包括：

采集瓷柱绝缘子母线牵引线拉力并得到非电信号，将所述得到的非电信号经转化为微位移信号后处理成微电压信号；

调制所述微电压信号的幅值和频率，并将所述调制后的微电压信号进行模数转换得到瓷柱绝缘子母线牵引线拉力值；