[发明专利]盘式绝缘子状态在线远程检测方法及装置

摘要

本发明公开了一种盘式绝缘子状态在线远程检测方法及装置，首先通过计算得监测点绝缘子串低电位端绝缘子的污秽电导；在计算得出绝缘子污秽的表征值，用以表示绝缘子污秽程度；在实验室中建立绝缘子串低电位端的绝缘子电压和绝缘子串电压的比值Kn与污秽电导的关系，确定绝缘子串中存在零值绝缘子的数量；本发明的绝缘子串零值绝缘子检出的指标非常简单，直接指出零值绝缘子的数量。当串中绝缘子数量比较多时，通常可以允许同时存在几个零值绝缘子，从而明确指出绝缘子数量，将可根据轻重缓急安排检修。 1

主权项

1.一种盘式绝缘子状态在线远程检测方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

步骤1、获得监测点绝缘子串低电位端绝缘子的污秽电导；

步骤1.1、测量监测点绝缘子串低电位端绝缘子工作状态下的污秽基波电流有效值和主电容基波电流有效值；

步骤1.2、将主电容基波电流有效值乘以主电容容抗，得到基波电压有效值；

步骤1.3、将步骤1.1测量得到的污秽基波电流有效值除以步骤1.2计算得到的基波电压有效值，得到监测点绝缘子串低电位端绝缘子的污秽电导；

步骤2、获得绝缘子污秽程度；

将步骤1.3计算得到的监测点绝缘子串低电位端绝缘子的污秽电导除以相同温度、相同相对湿度下的绝缘子标准污秽电导，得到绝缘子污秽的表征值，以该绝缘子污秽的表征值或一天或若干天内表征值的平均值来表示绝缘子污秽程度；

步骤3、确定绝缘子串中存在零值绝缘子的数量；

步骤3.1、在实验室中取与监测点绝缘子串有相同型号、相同绝缘子片数、相同绝缘子串的结构的绝缘子串，令其中有n片绝缘子是零值绝缘子，其中n=0,1,2,......；在与监测点有相同的温度和相同相对湿度的范围内，建立绝缘子串低电位端的绝缘子电压和绝缘子串电压的比值K_n与污秽电导的关系， K_n为有n片绝缘子是零值绝缘子时，绝缘子串低电位端绝缘子电压和绝缘子串的电压的比值；

步骤3.2、将步骤1.3中得到的绝缘子串低电位端绝缘子的污秽电导代入K_n与污秽电导的关系中，得到K_n值；

步骤3.3、将监测点绝缘子串的运行电压乘以K_n值，得到零值绝缘子临界电压U_Sn；

步骤3.4、将步骤1.2得到的基波电压有效值与零值绝缘子临界电压U_Sn进行比较，若基波电压有效值大于零值绝缘子临界电压U_Sn小于U_Sn+1，则判断绝缘子串中存在n+1片零值绝缘子；其中，U_Sn为有n片绝缘子是零值绝缘子时的零值绝缘子临界电压，U_Sn+1为有n+1片绝缘子是零值绝缘子时的零值绝缘子临界电压。

2.一种用于权利要求1所述方法的盘式绝缘子状态在线远程检测装置，该装置安装在铁塔（1）上，其特征在于，它包括安装在监测点的室外装置和接收站内装置；其中，所述室外装置包括悬挂器（2）、绝缘子串低电位端绝缘子的金属帽（3）、绝缘子串低电位端绝缘子上的集流环（4）和室外装置机箱；其中，所述悬挂器（2）与铁塔（1）相连；绝缘子串低电位端绝缘子的金属帽（3）安装在悬挂器（2）的底部；绝缘子串低电位端绝缘子上的集流环（4）与室外装置机箱中污秽电流检测电路相连；绝缘子串低电位端绝缘子的金属帽（3）与室外装置机箱中主电容电流检测电路连接；室外装置机箱中还安装有处理器、温度相对湿度检测装置、电源E、发送装置和电源电压测量电路；污秽电流检测电路、主电容电流检测电路、温度相对湿度检测装置、电源电压测量电路和发送装置均与处理器相连，污秽电流检测电路、主电容电流检测电路、温度相对湿度检测装置、发送装置、电源电压测量电路和处理器均与电源E相连；所述站内装置包括变电站电压、电流、功率因数检测设备和上位机；上位机通过有线、无线或组合方式与发送装置相连；变电站电压、电流、功率因数检测设备与上位机相连，用于检测变电站电压、电流、功率因数。

3.根据权利要求2所述的盘式绝缘子状态在线远程检测装置，其特征在于，所述绝缘子串低电位端绝缘子是原有绝缘子串的低电位端的绝缘子和集流环的组合，或室外装置附带的一片绝缘子和集流环组合。

4.根据权利要求2所述的盘式绝缘子状态在线远程检测装置，其特征在于，所述主电容电流检测电路包括：分流器F1、二极管D1‑D4、电阻R1‑R8和运放IC1；分流器F1的一端、二极管D1的正极和二极管D2的负极均与绝缘子串低电位端绝缘子上的金属帽相连；分流器F1的另一端接地；二极管D1的负极接电阻R1的一端，电阻R1另一端分别接二极管D3的正极与电阻R3的一端，二极管D3的负极与电阻R3的另一端均接地；二极管D2的正极接电阻R2的一端，电阻R2的另一端分别接二极管D4的负极、电阻R4的一端、电阻R5的一端，二极管D4的正极和电阻R4的另一端均接地；电阻R5的另一端分别接电容C1的一端和电阻R6的一端，电容C1的另一端接地；电阻R6的另一端与电阻R8的一端相连后接运放IC1的反向输入端，运放IC1的正向输入端经电阻R7后接地；运放IC1的输出端与电阻R8的另一端相连后接处理器的第一A/D端口；运放IC1的接地端接地；

所述污秽电流检测电路包括：分流器F2、二极管D5‑D8、电阻R9‑R16和运放IC2；分流器F2的一端、二极管D5的正极和二极管D6的负极均与绝缘子串低电位端绝缘子上的集流环相连；分流器F2的另一端接地；二极管D5的负极接电阻R9的一端，电阻R9另一端分别接二极管D7的正极与电阻R11的一端，二极管D7的负极与电阻R11的另一端均接地；二极管D6的正极接电阻R10的一端，电阻R10的另一端分别接二极管D8的负极、电阻R12的一端、电阻R13的一端，二极管D8的正极和电阻R12的另一端均接地；电阻R13的另一端分别接电容C2的一端及电阻R14的一端，电容C2的另一端接地；电阻R14的另一端与电阻R16的一端相连后接运放IC2的反向输入端，运放IC2的正向输入端经电阻R15后接地，运放IC2的输出端与电阻R16的另一端相连后接处理器的第二A/D端口；运放IC2的接地端接地；运放IC1的使能端与运放IC2的使能端相连后接处理器的第五I/O端口；温度相对湿度传感器的数据端口接处理器的第三I/O端口，温度相对湿度传感器的时钟端口接处理器的第四I/O端口，温度相对湿度传感器的接地端口接地；处理器的第一I/O、第二I/O端口与发送装置相连，用于传输指令、数据及主机指令；

所述电源电压测量电路包括电阻R17、电阻R18和电容C3；其中，所述电阻R17与电阻R18的公共端接处理器的第三A/D端口；电阻R18的另一端接地，电阻R17与电容C3的公共端接电源E，电容C3的另一端接地。