汙穢絕緣子外絕緣強度監測裝置的製作方法
2023-10-29 11:46:27
專利名稱：汙穢絕緣子外絕緣強度監測裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及電力工程技術領域，特別是涉及一種汙穢絕緣子外絕緣強度監測
>J-U ρ α裝直。
背景技術：
絕緣子運行環境惡劣，其表面的積汙不可避免。當遇到霧、毛毛雨、露等潮溼天氣時，絕緣子的電氣強度將明顯下降，容易引發汙穢閃絡事故，即汙閃。汙閃事故危害巨大，嚴重威脅電力系統的安全穩定運行。但是有計劃的定期清洗和檢修以及相應的防汙閃措施並不能杜絕汙閃事故的發生。因此，開展絕緣子汙穢監測，對其外絕緣強度進行監測，提前採取具有針對性的預防措施，可有效避免汙閃事故的發生，對提高電力系統運行的安全與穩定性具有重要作用。傳統的汙穢絕緣子外絕緣強度監測主要用等值鹽密法、電導率法和洩漏電流等，根據等值鹽密、電導率和洩漏電流來判別汙穢絕緣子的外絕緣強度。等值鹽密法和電導率法採用人工測量，操作較複雜，監測準確率難以保證、監測效率低。洩漏電流法需要對絕緣子進行改造，加裝電流傳感器，監測成本高。
實用新型內容基於 此，有必要提供一種可靠性高、效率高及成本低的汙穢絕緣子外絕緣強度監測裝置。一種汙穢絕緣子外絕緣強度監測裝置，包括接收低頻聲信號的低頻聲傳感器
10、提取低頻聲信號的特徵量的特徵提取電路20以及處理器模塊30 ；所述低頻聲傳感器10設於被監測絕緣子的設定距離上；所述特徵提取電路20連接在所述低頻聲傳感器10與所述處理器模塊30之間。上述汙穢絕緣子外絕緣強度監測裝置，通過接收絕緣子汙穢放電發射的低頻聲信號，利用低頻聲信號的特徵量來識別對應汙穢絕緣子的外絕緣強度。適用於對不同電壓等級、不同類型的絕緣子進行監測，監測結果可靠性高，監測效率高、成本低。
圖1為一個實施例的汙穢絕緣子外絕緣強度監測裝置結構示意圖；圖2為一個較佳實施例的汙穢絕緣子外絕緣強度監測裝置結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的汙穢絕緣子外絕緣強度監測裝置的具體實施方式
作詳細描述。圖1為一個實施例的汙穢絕緣子外絕緣強度監測裝置結構示意圖，主要包括包括接收低頻聲信號的低頻聲傳感器10、提取低頻聲信號的特徵量的特徵提取電路20以及處理器模塊30。所述低頻聲傳感器10設於被監測絕緣子的設定距離上，在該距離上可以接收絕緣子汙穢放電發射的低頻聲信號。所述特徵提取電路20連接在所述低頻聲傳感器10與所述處理器模塊30之間。其工作原理是所述低頻聲傳感器10接收，所述特徵提取電路20提取所述低頻聲信號的特徵量，所述處理器模塊30根據所述特徵量識別出對應汙穢絕緣子的外絕緣強度。根據實驗研究表明，絕緣子汙穢放電發射的低頻聲信號與放電強度之間存在對應關係。而由等值鹽密(ESDD)可知，絕緣子汙穢放電強度與其外絕緣強度之間是存在對應關係的。由此可見，絕緣子汙穢放電發射的低頻聲信號與汙穢放電強度及其外絕緣強度都存在對應關係。基於上述實驗研究，同時考慮到在絕緣子汙穢放電發展的整個過程中，放電由弱變強的趨勢是確定的，即隨著絕緣子汙穢放電程度的發展，放電逐步增強，如由微弱的輝光放電到強烈的局部電弧放電的發展過程。本實用新型的汙穢絕緣子外絕緣強度監測裝置，通過接收絕緣子汙穢放電發射的低頻聲信號，利用低頻聲信號的特徵量來識別對應汙穢絕緣子的外絕緣強度。適用於對不同電壓等級、不同類型的絕緣子進行監測，監測結果可靠性高，監測效率高、成本低。在一個實施例中，所述特徵量包括能量特徵量和頻譜特徵量。根據實驗研究表明，隨著絕緣子汙穢放電能量的增加，絕緣子汙穢放電發射的低頻聲信號也逐漸增大。也就是說，在絕緣子汙穢放電的過程中，發射的低頻聲信號也是由弱變強發展。例如，從開始的輕微的電暈聲，到後面嗡嗡的電弧聲。基於上述實驗研究可知，絕緣子發射的低頻聲信號也是由弱變強，其發射的低頻聲信號能量也相應增加，同時，低頻聲信號的中心頻譜會降低。因此，根據汙穢放電聲發射信號的能量和頻率特徵量，可對汙穢絕緣子外絕緣強度進行階段劃分，根據低頻聲信號的強弱就可以判斷出汙穢絕緣子的外絕緣強度，進而確定是否即將閃絡。為了更清晰本實用新型的技術方案，
以下結合附圖產生較佳實施例。參見圖2所示，圖2為一個較佳實施例的汙穢絕緣子外絕緣強度監測裝置結構示意圖。在一個實施例中，所述低頻聲傳感器10的晶片振蕩頻率為20Hz 20kHz，中心頻率約為12kHz。在一個實施例中，汙穢絕緣子外絕緣強度監測裝置還包括連接在所述低頻聲傳感器10和特徵提取電路20之間的信號採樣電路40。優選的，還包括連接所述信號採樣電路40的單片機41。由單片機41控制信號採樣電路40進行數據採樣及數位化處理，將低頻聲信號轉換為標準的數字電壓信號。該數字電壓信號作為汙穢絕緣子外絕緣強度判別的輸入量。在一個實施例中，汙穢絕緣子外絕緣強度監測裝置還包括連接在所述低頻聲傳感器10與信號採樣電路40之間的濾波電路50。優選的，採用基於小波變換的方式濾除或抑制所述低頻聲信號中的環境噪聲。通過濾除或抑制環境噪聲，避免環境噪聲的幹擾，提高後續的聲信號特徵量提取及絕緣子外絕緣強度判別的準確度。[0028]在一個實施例中，汙穢絕緣子外絕緣強度監測裝置還包括連接在所述低頻聲傳感器10與濾波電路50之間的放大電路60。通過放大電路60，實現低頻聲信號的功率放大。在一個實施例中，汙穢絕緣子外絕緣強度監測裝置還包括用於根據汙穢絕緣子的外絕緣強度發布汙閃預警信息的信息發布模塊70 ;所述信息發布模塊70連接所述處理器模塊30。通過對汙穢絕緣子的外絕緣強度識別結果，可以判斷出汙穢絕緣子是否即將閃絡，根據上述判斷信息及實際監測需求來發布汙閃預警信息。在一個實施例中，汙穢絕緣子外絕緣強度監測裝置所述處理器模塊30包括微處理器。以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對本實用新型專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本實用新型的保護範圍。因此，本實用新型專利的保護範圍應以所附權利要求為準。
權利要求1.一種汙穢絕緣子外絕緣強度監測裝置，其特徵在於，包括接收低頻聲信號的低頻聲傳感器、提取低頻聲信號的特徵量的特徵提取電路以及處理器模塊； 所述低頻聲傳感器設於被監測絕緣子的設定距離上； 所述特徵提取電路連接在所述低頻聲傳感器與所述處理器模塊之間。
2.根據權利要求1所述的汙穢絕緣子外絕緣強度監測裝置，其特徵在於，所述特徵量包括能量特徵量和頻譜特徵量。
3.根據權利要求1或2所述的汙穢絕緣子外絕緣強度監測裝置，其特徵在於，還包括連接在所述低頻聲傳感器和特徵提取電路之間的信號採樣電路。
4.根據權利要求3所述的汙穢絕緣子外絕緣強度監測裝置，其特徵在於，還包括連接所述信號採樣電路的單片機。
5.根據權利要求3所述的汙穢絕緣子外絕緣強度監測裝置，其特徵在於，還包括連接在所述低頻聲傳感器與信號採樣電路之間的濾波電路。
6.根據權利要求5所述的汙穢絕緣子外絕緣強度監測裝置，其特徵在於，還包括連接在所述低頻聲傳感器與濾波電路之間的放大電路。
7.根據權利要求1所述的汙穢絕緣子外絕緣強度監測裝置，其特徵在於，還包括用於根據汙穢絕緣子的外絕緣強度發布汙閃預警信息的信息發布模塊； 所述信息發布模塊連接所述處理器模塊。
8.根據權利要求1所述的汙穢絕緣子外絕緣強度監測裝置，其特徵在於，所述低頻聲傳感器的晶片振蕩頻率為20Hz 20kHz。
9.根據權利要求1所述的汙穢絕緣子外絕緣強度監測裝置，其特徵在於，所述處理器模塊包括微處理器。
專利摘要一種汙穢絕緣子外絕緣強度監測裝置，包括接收低頻聲信號的低頻聲傳感器、提取低頻聲信號的特徵量的特徵提取電路以及處理器模塊；所述低頻聲傳感器設於被監測絕緣子的設定距離上；所述特徵提取電路連接在所述低頻聲傳感器與所述處理器模塊之間。上述汙穢絕緣子外絕緣強度監測裝置，通過接收絕緣子汙穢放電發射的低頻聲信號，利用低頻聲信號的特徵量來識別對應汙穢絕緣子的外絕緣強度。適用於對不同電壓等級、不同類型的絕緣子進行監測，監測結果可靠性高，監測效率高、成本低。
文檔編號G01R31/12GK202903957SQ20122063759
公開日2013年4月24日 申請日期2012年11月27日 優先權日2012年11月27日
發明者易滿成, 舒乃秋, 黃慧紅, 葉建斌, 李自品, 陳俊, 方健, 彭輝, 汪遊胤, 李智寧 申請人:廣州供電局有限公司