高压避雷器缺陷诊断方法及电压分配测量装置与流程

本发明主要涉及避雷器技术领域，特指一种高压避雷器缺陷诊断方法及电压分配测量装置。

背景技术：

电力系统避雷器设备在长期带电运行中可能出现老化或受潮等缺陷，为及时监测避雷器运行状态、发现早期缺陷，需定期进行带电检测，现有的带电检测方法主要包括：避雷器运行状态下泄漏电流检测、红外热成像检测、紫外放电检测及高频局部放电检测。其中针对变电站运行中避雷器表面的电位分布进行测量还未有开展，主要难度有两个：1)高压电气设备的电压无法直接测量，测量高电位一般通过分压器测量分压器二次侧的电压，再换算得到待测电压，而利用分压器直接并联运行中的避雷器并不可行；2)若采用电信号探头在瓷瓶表面获取信号，传输到测量仪器中会引入避雷器表面的高压电位，造成仪器高压损坏。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种操作简便、测量精准、安全可靠的高压避雷器缺陷诊断方法，并相应提供一种结构简单、操作简便的电压分配测量装置。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种高压避雷器缺陷诊断方法，包括以下步骤：

s01、将避雷器中各个小伞裙处作为测量点，获取每个测量点的场强；

s02、通过步骤s01中每个测量点处的场强得到每个测量点的电位，即得到每节避雷器的电位分布；

s03、通过每节避雷器的电位分布情况，诊断设备内部绝缘状况。

作为上述技术方案的进一步改进：

在步骤s01中，测量点与小伞裙平行，且与小伞裙的边沿距离为1～2cm。

本发明还公开了一种高压避雷器电压分配测量装置，包括控制单元、场强检测单元和绝缘杆，

所述场强检测单元，固定安装于所述绝缘杆的末端，用于测量避雷器中每个小伞裙处的场强；

所述控制单元，与所述场强检测单元信号相连，用于根据各个小伞裙处的场强得到避雷器的电压分配。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述场强检测单元与所述控制单元通过光纤连接。

所述绝缘杆包括横杆和竖杆，所述场强检测单元安装于横杆的一端，横杆的另一端与竖杆的末端相连。

所述竖杆为带阻尼的绝缘伸缩杆。

所述横杆上场强检测单元的检测点与横杆上表面之间的距离为大伞裙下表面与小伞裙之间的垂直距离。

所述横杆上设置有绝缘止挡部，用于与大伞裙相抵，以使场强检测单元的检测点与小伞裙处之间的水平距离为1～2cm。

所述场强检测单元通过扎带或粘贴方式紧固在横杆上。

所述场强检测单元为波克尔传感器。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的高压避雷器缺陷诊断方法，通过测量每个测量点的电场强度，得到每节避雷器的电位分布，从而可以诊断设备内部绝缘状况；采用测量电场强度的方式，易于实现，不会对测量点的电场强度产生影响，提高测量的精准性，而且测量时操作简便、提高作业人员的安全性。

本发明的高压避雷器电压分配测量装置，通过场强检测单元检测小伞裙处(测量点)的场强，再通过控制单元得到各节避雷器的电压分配，从而为避雷器的内部绝缘状况进行分析提供了分析数据；装置结构简单、操作简便且安全可靠。

附图说明

图1为本发明的方法流程图。

图2为本发明中避雷器的结构示意图。

图3为本发明避雷器中每节避雷器瓷瓶的结构示意图。

图4为本发明中测量装置的具体实施例图之一。

图5为本发明中测量装置的具体实施例图之二。

图中标号表示：1、避雷器；101、大伞裙；102、小伞裙；2、绝缘杆；201、竖杆；202、横杆；3、场强检测单元；4、控制单元；5、光纤。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

如图1所示，本实施例的高压避雷器缺陷诊断方法，包括以下步骤：

s01、将避雷器1中各个小伞裙102处作为测量点，获取每个测量点的场强(电场强度)；

s02、通过步骤s01中每个测量点处的场强得到每个测量点的电位，即得到每节避雷器1的电位分布；

s03、通过每节避雷器1的电位分布情况，诊断设备内部绝缘状况。

本发明的高压避雷器缺陷诊断方法，通过测量每个测量点的电场强度，得到每节避雷器1的电位分布，从而可以诊断设备内部绝缘状况；采用测量电场强度的方式，易于实现，不会对测量点的电场强度产生影响，提高测量的精准性，而且测量时操作简便、提高作业人员的安全性。

本实施例中，在步骤s01中，通过绝缘杆2上下移动，确保测量点与小伞裙102平行，且与小伞裙102的边沿距离为1～2cm，此测量点能够精准地得到电场场强，从而提高检测的精准性。

如图2～5所示，本发明还相应公开了一种高压避雷器电压分配测量装置，包括控制单元4、场强检测单元3和绝缘杆2，场强检测单元3(如波克尔传感器)，固定安装于绝缘杆2的末端，用于测量避雷器1中每个小伞裙102处的场强；控制单元4，与场强检测单元3信号相连，具体通过光纤5连接，用于根据各个小伞裙102处的场强得到避雷器1的电压分配。本发明的高压避雷器电压分配测量装置，通过场强检测单元3检测小伞裙102处(测量点)的场强，再通过控制单元4得到各节避雷器1的电压分配，从而为避雷器1的内部绝缘状况进行分析提供了分析数据；装置结构简单、操作简便且安全可靠。

如图2和图3所示，具体地，避雷器1包括多节避雷器本体，每节避雷器本体的外套依次交替设有大伞裙101和小伞裙102。绝缘杆2包括横杆202和竖杆201，场强检测单元3安装于横杆202的一端，横杆202的另一端与竖杆201的末端紧固相连。其中竖杆201为带阻尼的绝缘伸缩杆，要求长度8m，每节2m长，其绝缘要求耐压580kv。其中横杆202可采用截面为长方体的杆，便于安装场强检测单元3，场强检测单元3则通过扎带或粘贴方式紧固在横杆202的下表面，场强检测单元3的检测点与横杆202上表面之间的距离为大伞裙101下表面与小伞裙102之间的垂直距离，从而在进行测量时，只要将横杆202的上表面与大伞裙101的下表面相贴合，即能保证场强检测单元3的检测点与小伞裙102位于同一水平面上；如图3所示，还可以在横杆202上设置有绝缘止挡部，用于与大伞裙101相抵，即在进行测量时，只要将止挡部与大伞裙101相抵，场强检测单元3的检测点则与小伞裙102处之间的水平距离为1～2cm，保证测量位置的精准性。

下面结合此高压避雷器1电压分配测量装置对高压避雷器1缺陷诊断方法做进一步说明：

s1：针对图2所示的多节避雷器1，首先获取避雷器1的型号，根据型号查找图纸，根据图纸获取每一节避雷器1瓷瓶的高度h、大伞裙101的数量n和相邻大伞裙101之间的间距l，最上面一个的伞裙与上法兰的距离l0和最下面一个大伞裙101与下法兰的距离ln；如图3所示；

s2：设置测量点，测量点的个数即是大伞裙101的个数n，测量位置为紧贴在大伞裙101的下平面，距离小伞裙102边沿位置1～2cm处，其平面示意图如图3所示。

s3：利用基于波克尔效应的光纤场强测试仪(如波克尔传感器)，如图4所示，将波克尔传感器绑接在细绝缘杆2上，手持可伸缩绝缘杆2依次靠近每个测量点，静置10s，待控制单元4(地面上的仪器)的示数稳定后记录各场强数值e1、e2、....、en；

对于其测量使用的波克尔(poker′s)传感器，敏感器件的几何尺寸仅约5×5mm，将其固封在绝缘材料构成的外壳中，外形尺寸为20×26×60mm。传感器自身电容约为10pf，绝缘电阻＞1010ω，为几乎不消耗能量的无源器件。传感器主要由特种晶体、光学玻璃和绝缘材料构成，体积小且没有金属盒和金属附件，测量场强时，传感器不会畸变被测空间电场的分布，仅把传感器置于空间测量点上即可；另外，传感器(高压侧)和仪器(置于地面上)之间，由光纤5隔离，可避免高压电磁场干扰，并保证充分的安全。对于传感器信号传输，采用光纤5进行信号传导，避免电缆传导信号引入高电位导致设备损坏或人员触电。

s4：根据场强数值e1、e2、….、en，根据电位积分公式u＝∫edl，利用简化计算，两个测量点之间的电位差δuk＝0.5(ek+ek+1)·1，即得到每个测量点的电位，也就是电位分布。例如在500kv避雷器现场检测中，中节避雷器上部分测量的小伞裙1#、小伞裙2#的场强为1704kv/cm、1436kv/cm，两测量点间距为76mm，则两点间电位差为11.93kv。

s5：通过每节避雷器1电压分配情况，诊断避雷器内部绝缘状况。当避雷器出现受潮、阀片劣化时，该节避雷器的电压分配值将会出现变化。现场测试表明，避雷器运行中各节避雷器电压分配值与初值相比变化超过30％，或同型号设备相间差超过30％，则应尽快安排停电试验确认。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。