一種基于紫外脈沖法的絕緣子遙測系統的制作方法

本發明涉及一種基于紫外脈沖法的絕緣子遙測系統。

背景技術：

絕緣子是保障電力系統穩定運行的重要部分，隨著我國工業的迅速發展，氣候環境逐漸惡化，大氣中污染物含量逐漸上升，空氣中的污穢顆粒將沉積在絕緣子表面，當絕緣子表面出現污穢沉積后，遭遇霧、雨、雪等潮濕天氣時，污層極易受潮，將在絕緣子表面形成導電水膜，導致表面泄漏電流增大，泄漏電流發熱導致污層及金具附近電流密度大的區域被烘干，使得絕緣子極易發生污閃事故。現有技術中，管理人員無法對絕緣子進行高效、準確的實時檢測，無法對絕緣子污閃事故進行快速預警，存在安全隱患。

技術實現要素：

針對上述問題，本發明提供一種基于紫外脈沖法的絕緣子遙測系統，方便管理人員在調度中心全天候實時檢測絕緣子現場運行狀態，降低檢測過程的危險性，高效、準確對絕緣子狀態進行實時檢測，便于后續對絕緣子污閃事故進行快速預警，具有成本低、設備簡單等優點。

為實現上述技術目的，達到上述技術效果，本發明通過以下技術方案實現：

一種基于紫外脈沖法的絕緣子遙測系統，包括無線傳輸單元，還包括紫外脈沖檢測裝置、泄漏電流檢測裝置和大氣探測儀，所述紫外脈沖檢測裝置用于監測絕緣子紫外脈沖個數，所述泄漏電流檢測裝置用于監測絕緣子的泄漏電流，所述大氣探測儀用于監測絕緣子處的氣象信息，所述紫外脈沖檢測裝置、泄漏電流檢測裝置和大氣探測儀通過無線傳輸單元與外界進行信息傳輸。

優選，所述泄漏電流檢測裝置是泄漏電流檢測儀。

優選，所述紫外脈沖檢測裝置包括順次相連的直流升壓電路、紫外管驅動電路、紫外管、信號處理電路和脈沖計數及顯示電路，所述紫外管用于監測紫外光。

優選，所述信號處理電路包括順次相連的脈沖信號檢測電路、脈沖信號處理電路和模數轉換電路。

優選，還包括數據庫服務器單元和顯示單元，所述數據庫服務器單元分別和無線傳輸單元、顯示單元相連。

優選，所述無線傳輸單元是gprsdtu，所述顯示單元是顯示器。

優選，所述紫外管是紫外線傳感器，所述直流升壓電路是直流電源，所述紫外管驅動電路包括電容c1、電容c2、電阻r1、r2和r3，直流電源的正負極之間串聯有電阻r1和電容c1，電阻r2、紫外線傳感器和電阻r3串聯后并聯在電容c1的兩端，電容c2設置于脈沖信號檢測電路的輸入端。

優選，電容c1的耐受電壓值為500v，電容值為220pf；電容c2的電容值為1000pf；電阻r1電阻值為10mω，電阻r2的電阻值為4.7kω，電阻r3的電阻值為6.4kω，紫外線傳感器的型號是r2868。

本發明的有益效果是：

（1）本發明設計的基于紫外脈沖法的絕緣子遙測系統，在對絕緣子放電進行檢測時，具有更高的靈敏度，能夠更好的對線路中絕緣子可能出現的放電引起的危險進行監測和預警，使電氣設備免受較大的損壞。

（2）本發明采用無線傳輸技術，能夠對絕緣子進行遠程檢測，還可以將數據實時無線傳輸給后臺進行存儲。

（3）本發明采用基于絕緣子紫外脈沖個數、泄漏電流、氣象信息的絕緣子評估，便于后續對絕緣子狀態進行準確評估。

附圖說明

圖1是本發明一種基于紫外脈沖法的絕緣子遙測系統的結構示意圖；

圖2是本發明紫外脈沖檢測裝置的結構框圖；

圖3是本發明紫外管驅動電路的電路圖；

圖4是本發明脈沖信號處理電路圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體的實施例對本發明技術方案作進一步的詳細描述，以使本領域的技術人員可以更好的理解本發明并能予以實施，但所舉實施例不作為對本發明的限定。

如圖1-4所示，一種基于紫外脈沖法的絕緣子遙測系統，包括無線傳輸單元、紫外脈沖檢測裝置、泄漏電流檢測裝置和大氣探測儀，所述紫外脈沖檢測裝置用于監測絕緣子紫外脈沖個數，所述泄漏電流檢測裝置用于監測絕緣子的泄漏電流，所述大氣探測儀用于監測絕緣子處的氣象信息（包括溫度及濕度信息），所述紫外脈沖檢測裝置、泄漏電流檢測裝置和大氣探測儀通過無線傳輸單元與外界進行信息傳輸。

優選，所述泄漏電流檢測裝置是泄漏電流檢測儀，無線傳輸單元是gprsdtu（即gprs模塊），比如，可采用廈門靈旗通信有限公司研發的lq1001gprsdtu，單片機進行脈沖個數計數，通過gprsdtu的標準rs232數據接口與單片機進行初始化配置，通過tcp/ip網絡通信技術與服務器通信，同時gprsdtu單元內置看門狗，掉線時系統能夠自動恢復，此為現有技術，在此不再贅述。

優選，系統還包括數據庫服務器單元和前端顯示單元，所述數據庫服務器單元分別和無線傳輸單元、顯示單元相連，其中，顯示單元一般選用顯示器，通過無線傳輸單元進行無線數據實時傳輸，通過數據庫服務器單元對數據進行實時解析存儲。

本系統經延伸可集成為一個評估系統，如圖1所示，需要增加狀態評估模塊（絕緣子狀態評估算法和絕緣子狀態評估標準）。其中，絕緣子狀態評估算法是一種基于絕緣子泄漏電流、紫外脈沖個數和氣象信息的算法，綜合考慮了絕緣子泄漏電流、紫外脈沖個數及不同氣象條件與絕緣子狀態之間的關聯關系。絕緣子狀態評估標準是通過對實驗所得紫外脈沖個數、泄漏電流以及氣象信息對應的絕緣子運行狀態進行分析和計算，根據閾值原則，將絕緣子運行狀態等級劃分為三個等級：絕緣子工作狀態良好，絕緣性能良好；絕緣性能降低，存在發生污閃的可能性；絕緣子的絕緣性能欠佳，發生污閃的可能性較大，需要更換絕緣子。

在此基礎上，建立絕緣子的泄漏電流、紫外脈沖個數、溫度及濕度四個度量值對于絕緣子狀態的隸屬函數，并對隸屬函數的輸入量進行歸一化處理，之后綜合評估絕緣子狀態。對絕緣子狀態進行等級評定，能夠實時評估并向前端顯示絕緣子的運行狀態、紫外脈沖個數、泄漏電流、氣象信息，防止絕緣子發生污閃。具體實際應用時，可以采用labview搭建的顯示平臺，包括用戶注冊、用戶登陸、最新數據發布等功能，用戶登陸之后可以對絕緣子信息進行內容檢索、數據下載，可以查詢絕緣子當前以及歷史時間下的運行狀態等級、紫外脈沖個數、泄漏電流、氣象條件等信息。

如圖2所示，所述紫外脈沖檢測裝置包括順次相連的直流升壓電路、紫外管驅動電路、紫外管、信號處理電路和脈沖計數及顯示電路，所述紫外管用于監測紫外光。信號處理電路包括順次相連的脈沖信號檢測電路、脈沖信號處理電路和模數轉換電路（即模數轉換器）。紫外光被紫外管檢測到后，脈沖信號檢測電路將紫外管檢測到的紫外光信號轉換成相應的電壓脈沖信號，該電壓脈沖信號依次經過脈沖信號處理電路、模數轉換電路后，傳輸到脈沖計數及顯示電路。

如圖3所示，所述紫外管是紫外線傳感器，所述直流升壓電路是直流電源，所述紫外管驅動電路包括電容c1、電容c2、電阻r1、r2和r3，直流電源的正負極之間串聯有電阻r1和電容c1，電阻r2、紫外線傳感器和電阻r3串聯后并聯在電容c1的兩端，電容c2設置于脈沖信號檢測電路的輸入端。

其中，電容c1的耐受電壓值為500v，電容值為220pf；電容c2的電容值為1000pf；電阻r1電阻值為10mω，電阻r2的電阻值為4.7kω，電阻r3的電阻值為6.4kω，紫外線傳感器的型號是r2868。

如圖4所示，脈沖信號處理電路包括sgm8922型運算放大器單片機、標準電阻和標準電壓。其中，運算放大器sgm8922用于設置電壓比較器并進行模數轉換，標準電阻阻值設置為3kω，所述的標準電壓設置為1v。

針對具體實施例，系統電源分為三部分，分別是直流升壓電路的輸入電壓、sgm8922型運算放大器的驅動電壓以及脈沖計數及顯示電路的驅動電壓。其中，直流升壓電路的輸入電壓和sgm8922型運算放大器的驅動電壓均為4.5v，脈沖計數及顯示電路的驅動電壓為5v。

本發明的有益效果是：

（1）本發明設計的基于紫外脈沖法的絕緣子遙測系統，在對絕緣子放電進行檢測時，具有更高的靈敏度，能夠更好的對線路中絕緣子可能出現的放電引起的危險進行監測和預警，使電氣設備免受較大的損壞。

（2）本發明采用無線傳輸技術，能夠對絕緣子進行遠程檢測，還可以將數據實時無線傳輸給后臺進行存儲。

（3）本發明采用基于絕緣子紫外脈沖個數、泄漏電流、氣象信息的絕緣子評估，便于后續對絕緣子狀態進行準確評估。

以上僅為本發明的優選實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或者等效流程變換，或者直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。