专利名称：数字高压多功能绝缘子检测设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及电力安全领域，具体涉及一种绝缘子绝缘性能的检测方法及装置。
背景技术：
现在我国电网所用的绝缘子大多为陶瓷绝缘子，新绝缘子的绝缘性能较好，但是随着输电线路的运行，绝缘子会逐渐老化，绝缘子的绝缘电阻会变小、绝缘性能会降低，成为低值绝缘子或零值绝缘子。造成低值绝缘子的主要原因有一、绝缘子劣化，绝缘子长期经受着电场、线路的重力负载和大自然、阳光、雨、雪的作用，必然逐渐劣化；二、绝缘子表面积污、污层湿润，导致绝缘子绝缘性能会降低；如果低值绝缘子程度日趋严重或者雷电将绝缘子击穿，则可能直接导致绝缘子损坏，导致出现零值绝缘子。由于零值、低值的不良绝缘子的存在，增加了发生雷击闪络和污秽闪络的概率，使电网的供电可靠性下降。当含有不良绝缘子的绝缘子串发生闪络时，其短路电流会从绝缘子内部通过，产生的热效应可能使绝缘子钢帽炸开，从而出现绝缘子串断开、导线落地等现象，造成严重的事故；其次，大量低值绝缘子的存在增加了电网的电量损耗，这也是不明电量丢失的一方面原因，造成了严重的资源浪费。针对低值绝缘子，如果是表面积污、污层湿润，则可以对绝缘子进行清理，如果是绝缘子劣化，则可视实际情况更换处理；针对的零值绝缘子，通常直接更换处理。因此对运行的输电线路中绝缘子的绝缘性能进行检测是保证高压输、配电线路安全运行的关键性问题之一。目前常用的绝缘子性能检测方法为带电的在线检测法，常见的在线检测绝缘子性能的方法主要有火花叉法是目前最常用的检测方法，该方法是根据火花叉与绝缘子接触是否产生放电来判断绝缘子好坏。小球放电法是目前较常用的检测方法。该方法是通过测量绝缘子两端的小球产生放电时的距离来判断绝缘子的电压分布，从而判断被测绝缘子是否正常。这种方法要频繁调整小球距离，误判率较大。红外热像仪法是目前比较先进的检测方法。它是利用绝缘子表面的热效应原理进行在线检测的。这种方法对涂有半导体釉的防污绝缘子非常有效。因为此类绝缘子在线带电运行时，正常绝缘子的表面电流较大，温升较高，而劣质绝缘子的表面温度比正常绝缘子低好几度，用红外热像仪易于识别。激光多谱勒振动法利用已开裂绝缘子的振动中心频率与正常时不同的特点，通过外力如敲击铁塔或将超声波发生器所产生的超声波，用抛物型反射镜对准被测绝缘子或用激光源对准被测绝缘子，以激起绝缘子的微小振动，然后将激光多谱勒仪发出的激光对准被测的绝缘子，根据对反射回来的信号的频谱的分析，从而获得该绝缘子的振动中心频率值，据此判断该绝缘子的好坏。紫外成像法紫外成像仪能直接检测出设备异常温升之前的放电过程，是国际上放电检测的主要方法。紫外成像仪比起其他检测手段，具有观察直观、预见性好、观测距离远等优点，但由于紫外成像仪价格昂贵，且只能观察较强的放电信号，所以它一般情况下只能以检测电晕、局部放电及电弧为主。可见，以上各种方法都存在一定的缺陷，操作不便，测量精度低或费用高。
发明内容
本发明对上述现有技术的缺点，提供一种适用范围广、适用现场操作、测量智能、 检测快捷、操作方便、测量精度高、输出结果形式丰富、携带方便的绝缘子绝缘性能的检测方法及其装置。为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为1、在停电状态下1)对停电状态下的被测绝缘子施加直流高电压；2)采集流经被测绝缘子的泄漏电流；3)根据步骤1)施加的直流高电压和步骤2、采集得到的泄漏电流，结合伏安法计算出被测绝缘子的绝缘电阻R ；4)将步骤4)计算出的绝缘电阻R和已设定的正常绝缘子的绝缘电阻进行比较，然后输出对被测绝缘子的性能的比较结果。2、在带电的状态下1)适用于在35kv及以上的线路，在不加高压直流电源的情况下直接采集绝缘子两端电压；2)单片机直接采集绝缘子两端的电压并与其他已测绝缘子两端电压进行比较；3)其中出现劣化的绝缘子两端的电压必定远远低于其他未损坏的绝缘子两端电压，甚至电压值为零。所述高压直流电源模块。当外界控制变量(如为数字量直接传入单片机，如模拟量要经过A/D转化换后转入单片机)变化时，由反馈系统将采集到的电压信号传入单片机判断并执行电压控制程序，输出一个数字量DH…Ds)，经D/A转换后提到一电压Vtl，经脉冲控制器(由芯片及其外围电路组成)变换电路成为一幅值为Vtl的高频矩形脉冲电压， 将其加于高频变压器的初级线圈上，升压后得到幅值为V的矩形脉冲，再经整流滤波得到所需电压。所述MRS转换模块。是由一种高准确度的单片真有效值/直流转换器和外围电路组成，在进行交直流转换后，可采集绝缘子两端电压。本发明具有下述优点本发明可经过对停电和带电的状态下检测绝缘子的绝缘性能。本发明中的数字高压直流电源能自动调节得到所需电压，然后检测泄漏电流，根据伏安法计算出被测绝缘子的电阻并直接判断绝缘子为零值、低值或者正常的信息，具有测量智能、检测快捷、输出结果形式丰富的优点，在测量后可以暂时存储各个被测绝缘子检测结果，本发明中的RMS转换模块能在带电的状态下直接测量绝缘子两端电压，并经过单片机与正常绝缘子两端电压进行比较，判断其是否损坏。
图1为本发明装置的硬件电路原理示意图2为本发明实施例中数字高压直流电源模块电路原理示意图；图3为本发明实施例中有效值转换模块电路原理示意图；图4为本发明实施例中信号调理单元电路原理示意图；图5为本发明实施例中单片机系统电路原理示意图。
具体实施例方式良好绝缘子的绝缘电阻一般在2000ΜΩ左右，我国规程规定，当绝缘子的绝缘电阻低于300ΜΩ时就判定为不良绝缘子。图1所示，本发明的数字高压多功能绝缘子检测设备主要由RMS转换模块[1]、数字高压直流电源模块[2]、信号调理单元[3]、单片机系统[4]组成。图2所示，RMS转换模块[1]由单片机[11]及其外围电路组成，经有效值转换可将交流转换为直流;AD637单片机[11]主要包括(1)有源整流器(亦称绝对值电路，属全波整流)；⑵平方/除法器；⑶滤波放大器；⑷缓冲放大器；(5)偏置电路。输人电压(AC 或DC)通过有源整流器~和4转换成单极性电流I1，加至平方/除法器的一个输入端。平方/除法器的输出电流为14，有关系式
权利要求
1.数字高压多功能绝缘子检测设备，包括RMS转换模块[1]、数字高压直流电源模块 [2]、信号调理单元[3]、单片机系统W]；其特点是在一个切换开关的的控制下，可将RMS转换模块[1]和数字高压直流电源模块[2]切换投入，在输电线路带电和停电的情况下分别能测量绝缘子的绝缘性能。
2.如权利要求1所述的RMS转换模块[1]，其特点是应用单片机将交流转换为直流后， 可直接采集绝缘子两端电压。
3.如权利要求1所述的数字高压多功能绝缘子检测设备，其特征在于所述数字高压直流电源模块[2]由反馈电路将采集到的电压信号传入单片机判断并执行电压控制程序，输出一个数字量D，经D/A转换后提到一电压，再由芯片及其外围电路组成变换电路调节电压脉宽，经倍压电路调节其幅值后，再经整流滤波得到的电压并将其反馈到单片机与设定电压相比较，如达不到要求，则自动重复上述过程直到输出电压达到所需电压。
全文摘要
本发明公开了一种数字高压多功能绝缘子检测设备，在停电和带电的的状态下均能检测绝缘子绝缘性能的方法；本发明装置包括RMS转换模块[1]、数字高压直流电源模块[2]、信号调理单元[3]、单片机系统[4]。当停电状态下时，本发明中高压电源采用数字控制，输出电压连续可调，由单片机内部控制电压和输出电压的关系，在测量过程中，单片机可通过反馈调节输出电压，提高了测量精度；对带电的状态下的被测绝缘子经过RMS转换模块，采集在工频电压下各绝缘子两端的电压分布，根据绝缘子电压分布规律判断绝缘子的绝缘状态。两种状态下设备模块的选择可经切换开关控制投入。本发明具有适用范围广、精度高、携带方便的优点。
文档编号G01R27/08GK102288828SQ20111019515
公开日2011年12月21日 申请日期2011年7月13日 优先权日2011年7月13日
发明者李景禄 申请人:张东, 李景禄, 许衡