[发明专利]一种基于声电复合的故障绝缘子在线检测装置及检测方法

说明书

本发明公开了一种基于声电复合的故障绝缘子在线检测装置及检测方法，所述的基于声电复合的故障绝缘子在线检测装置包含能接收故障绝缘子高压放电电磁波的电(磁)天线和异常声波的声波接收器，电(磁)天线、电信号放大电路、检波电路及硬限幅放大电路一顺序相连接；声波接收器、声放大电路及硬限幅放大电路二顺序相连接，硬限幅放大电路一和二与微处理器模块相连接，液晶显示模块与微处理器模块相连接。本发明的检测方法：同步采集硬限幅放大电路一和二的信号并对其做“同或”运算及积累，并计算积累与总取样值之比，获得故障绝缘子高压放电引起的声、电信号在时间上相干性，根据比值判断绝缘子有无故障。可不断电检测，操作简便，检测效果好。

技术领域

本发明属于绝缘子检测技术领域，尤其涉及一种基于声电复合的故障绝缘子在线检测装置及检测方法。

背景技术

目前电力系统输电线路及变电站使用巨量的瓷质绝缘子。瓷绝缘子长期受工频电压、日晒雨淋、灰盐霾、机械应力、雷电等作用，会发生劣化现象，劣化绝缘子由于内绝缘低于外绝缘，在雷击、工频、污闪等过程中发生内绝缘击穿，由此引发绝缘子掉串，严重威胁电网的安全运行。

当前绝缘子现场检测主要采用火花间隙法、超声波法、红外测温法、红外成像法，依靠人工检测方式进行。主要存在以下问题：火花间隙法涉及安全、劳动强度大，需要听声音观火花；超声波法、红外测温法、红外成像法易受环境天气干扰，误判率高、检测效率低。这些不足使运检人员在周期内难以完成对运行中的绝缘子的覆盖检测，运行中绝缘子状态处于未知状态，通常依靠经验安排运检工作，针对性、预控性差，往往事故发生后被动处理。停电检测虽然较为准确，但对电网影响较大，因此有必要开发一种有效的瓷绝缘子低零值带电检测工具，实现输电线路和变电站瓷绝缘子低零值的有效不停电检测。

运行中的低(零)值绝缘子必定产生放电电磁波是其故障的本质物理现象，并且高压放电同时会产生异常的声波。因此，如何利用故障绝缘子高压放电出现的异常声波和接收放电产生的电磁波信号进行绝缘子故障的检测是研究的热点。实验表明：放电电磁波其主要频率分量在3MHz—5MHz之间，而声波频率在50Hz—2KHz之间。

目前获取高压放电产生的电磁脉冲信号的途径是在绝缘子承载铁塔接地线上检测，通过一个磁感应环来耦合特定的电磁脉冲信号，当铁塔有多个接地线时，要切割掉其余的几个，操作十分不方便。另外，接地线会耦合各种外部干扰和噪声，检测结果不准确。采用高灵敏度的电(磁)天线或电小天线也能够接收到高压放电电磁波信号，用于故障绝缘子的在线检测；但外部空间电磁波以及电力传输线上的干扰信号同样会被接收，干扰了检测的准确性，使检测结果失效。

获取故障绝缘子放电产生的异常声波，重点要解决的是声接收装置具备空间接收的指向性和高灵敏度。但在实际应用中，外部的各种环境噪声仍然严重干扰检测结果的判断；另外一方面，对异常声波的识别要求操作人员必须经过长时间的训练来获得判断故障的经验。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提出一种基于声电复合的故障绝缘子在线检测装置，通过声、电分别接收故障绝缘子放电产生的声波信号和放电电磁波，并对两种信号进行时域相干复合处理，在无需停电情况下，实现绝缘子状态的准确、安全、高效、及时、方便检测，及时发现并定位故障绝缘子；本发明的另一个目的是提供该在线检测装置的绝缘子故障检测的方法。

本发明的技术方案是：

一种基于声电复合的故障绝缘子在线检测装置包括：能接收故障绝缘子高压放电电磁波的电(磁)天线和异常声波的声波接收器，电(磁)天线、电信号放大电路、检波电路及硬限幅放大电路一顺序相连接；声波接收器、声放大电路及硬限幅放大电路二顺序相连接，硬限幅放大电路一和二与微处理器模块相连接，液晶显示模块与微处理器模块相连接，微处理器模块还包含键盘输入子模块，电源模块为装置各电路和模块提供电源供应。