一种输电线路污秽监测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种输电线路污秽监测装置及方法，该装置包括：就地观测站和主站；就地观测站用于测量输电线路绝缘子的泄漏电流，并采集测量输电线路绝缘子所处环境的大气温度、湿度和降雨量，且将泄漏电流、大气温度、湿度和降雨量数据进行判别整合后发给主站；主站用于对接收到的泄漏电流、大气温度、湿度和降雨量数据进行分析，获得当前绝缘子的污秽度等级，并在污秽度等级达到告警阈值时进行告警。本发明专利技术提供的输电线路污秽监测装置及方法，可实现现场绝缘子泄漏电流、大气温度、湿度和降雨量的同步采集，主站计算机通过分析数据，评估绝缘子的污秽状况，当发现异常时提醒管理员及时对报警点予以重视或采取必要的预防措施。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力
，尤其涉及一种输电线路污秽监测装置及方法。
技术介绍
输电线路绝缘子是一种特殊的绝缘控件，能够在架空输电线路中起到重要作用。早年间绝缘子多用于电线杆，慢慢发展于高型高压电线连接塔。输电线路绝缘子一般是安装在高压电线连接塔一端，有很多盘状的绝缘体组成，通常由玻璃或陶瓷制成。输电线路绝缘子不应该由于环境和电负荷条件发生变化导致的各种机电应力而失效，否则绝缘子就不会产生重大的作用，就会损害整条线路的使用和运行寿命。在实际的使用中，由于输电线路绝缘子长期运行于室外环境中，容易积累污秽并受潮，导致绝缘强度下降，进而导致发生污闪事故。一旦发生污闪事故，则波及面大，持续时间长，是威胁电力系统安全运行的最严重问题之一。为保证线路运行可靠，需定期对绝缘子进行清扫，但是清扫绝缘子需要将相关线路断电，给生产和生活带来不便。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，需要一种绝缘子污秽度监测装置，实时对绝缘子的污秽状况进行监测和分析，以便在污闪事故发生之前，进行及时清扫。但是，绝缘子的泄漏电流除了受污秽度影响外，还受环境温度、湿度、降雨有一定关联，为了更准确判别绝缘子污秽状况，必需同步对大气温度、湿度、降雨量数据进行采集和分析。因此，本专利技术提供一种输电线路污秽监测装置及方法，可实现现场绝缘子泄漏电流、大气温度、湿度和降雨量的同步采集，并通过网络将数据实时传输至主站计算机。主站计算机通过分析数据，评估绝缘子的污秽状况，当发现异常时提醒管理员及时对报警点予以重视或采取必要的预防措施。同时，本专利技术提供的输电线路污秽监测装置通过对监测点的长期运行数据积累、统计和分析，也可为后期线路运行维护提供指导。本专利技术提供的输电线路污秽监测装置包括：就地观测站和主站；所述就地观测站用于测量输电线路绝缘子的泄漏电流，并采集所述测量输电线路绝缘子所处环境的大气温度、湿度和降雨量，且将泄漏电流、大气温度、湿度和降雨量数据进行判别整合后发给主站；所述主站用于对接收到的泄漏电流、大气温度、湿度和降雨量数据进行分析，获得当前绝缘子的污秽度等级，并在所述污秽度等级达到告警阈值时进行告警。其中，所述装置包括至少两个分布式布设的就地观测站。其中，所述就地观测站包括：电源模块，用于为所述就地观测站的各个功能模块供电；绝缘子泄漏电流测量模块，用于测量输电线路绝缘子的泄漏电流；气象数据采集模块，用于采集所述测量输电线路绝缘子所处环境的大气温度、湿度和降雨量；数据处理模块，用于对绝缘子泄漏电流测量模块和气象数据采集模块所测量、采集的数据进行判别整合后，通过数据通信模块将数据发给主站。其中，所述电源模块包括：太阳能供电单元和电源管理单元；太阳能供电单元用于对就地观测站各个功能模块供电；电源管理单元用于对各个功能模块的供电管理，同时对其他功能模块进行监控，当发现运行异常时，对整个就地观测站进行重启。其中，所述绝缘子泄漏电流测量模块包括：采样单元，用于从第二片绝缘子处引出电流线进入绝缘子泄漏电流测量模块内，并通过绝缘子泄漏电流测量模块内部采样电阻接地形成回路，采集绝缘子泄漏电流波形数据；计算单元，用于在所述采样单元采集到绝缘子泄漏电流波形数据后，通过傅立叶变换计算出绝缘子泄漏电流的基波、3次谐波和5次谐波。其中，所述数据处理模块包括：校验打包单元，用于对绝缘子泄漏电流测量模块和气象数据采集模块所测量、采集的数据有效性进行判别并添加时间标志，进行数据打包；内部传输单元，用于将所述校验打包单元处理后的数据通过CAN总线发送给数据通信模块。其中，所述数据通信模块通过2G/3G网络与主站进行数据信息交互。其中，所述主站包括：数据存储模块，用于接收所述就地观测站发送的泄漏电流、大气温度、湿度和降雨量数据并存储；数据分析模块，用于对接收到的泄漏电流、大气温度、湿度和降雨量数据进行分析，获得当前绝缘子的污秽度等级；具体包括：统计雨量值为0时N小时的泄漏电流数据及湿度数据；去掉前后N/10小时数据，计算中间时段湿度的变化范围；若变化范围超过50%～98%，则把时间往后延2小时，重新统计数据；将有效时段的泄漏电流幅值和环境湿度代入到公式Im=aebRh，其中Im指的是泄漏电流幅值，Rh指环境湿度，关系参数a﹥0，b﹥0，获得a值和b值，将b值代入等值附盐密度预测模型ESDD=0.008e0.444b，其中ESDD指等值附盐密度，计算出等值附盐密度；b值代入预置的污秽度等级表查询出绝缘子当前的污秽度等级。其中，所述主站还包括：告警模块，用于在所述绝缘子当前的污秽度等级达到告警阈值时进行告警；显示模块，用于对绝缘子泄漏电流与温湿度的关系进行数据显示。对应的，本专利技术还提供一种输电线路污秽监测方法，该方法包括：步骤a，测量输电线路绝缘子的泄漏电流，并采集所述测量输电线路绝缘子所处环境的大气温度、湿度和降雨量；步骤b，统计雨量值为0时N小时的泄漏电流数据及湿度数据；步骤c，去掉前后N/10小时数据，计算中间时段湿度的变化范围；若变化范围超过50%～98%，则把时间往后延2小时，返回步骤a；若变化范围在50%～98%以内，则执行步骤d；步骤d，将有效时段的泄漏电流幅值和环境湿度代入到公式Im=aebRh，其中Im指的是泄漏电流幅值，Rh指环境湿度，关系参数a﹥0，b﹥0，获得a值和b值；步骤e，将b值代入等值附盐密度预测模型ESDD=0.008e0.444b，其中ESDD指等值附盐密度，计算出等值附盐密度；步骤f，将b值代入预置的污秽度等级表查询出绝缘子当前的污秽度等级；若所述绝缘子当前的污秽度等级达到告警阈值则告警。本专利技术提供的输电线路污秽监测装置及方法，可实现现场绝缘子泄漏电流、大气温度、湿度和降雨量的同步采集，并通过网络将数据实时传输至主站计算机。主站计算机通过分析数据，评估绝缘子的污秽状况，当发现异常时提醒管理员及时对报警点予以重视或采取必要的预防措施。同时，本专利技术提供的输电线路污秽监测装置通过对监测点的长期运行数据积累、统计和分析，也可为后期线路运行维护提供指导。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术提供的输电线路污秽监测装置第一实施例结构示意图；图2为本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种输电线路污秽监测装置，其特征在于，包括：就地观测站和主站；所述就地观测站用于测量输电线路绝缘子的泄漏电流，并采集所述测量输电线路绝缘子所处环境的大气温度、湿度和降雨量，且将泄漏电流、大气温度、湿度和降雨量数据进行判别整合后发给主站；所述主站用于对接收到的泄漏电流、大气温度、湿度和降雨量数据进行分析，获得当前绝缘子的污秽度等级，并在所述污秽度等级达到告警阈值时进行告警。

【技术特征摘要】
1.一种输电线路污秽监测装置，其特征在于，包括：就地观测站和主站；
所述就地观测站用于测量输电线路绝缘子的泄漏电流，并采集所述测量输电线路绝缘
子所处环境的大气温度、湿度和降雨量，且将泄漏电流、大气温度、湿度和降雨量数据进行
判别整合后发给主站；
所述主站用于对接收到的泄漏电流、大气温度、湿度和降雨量数据进行分析，获得当前
绝缘子的污秽度等级，并在所述污秽度等级达到告警阈值时进行告警。
2.如权利要求1所述的一种输电线路污秽监测装置，其特征在于，所述装置包括至少两
个分布式布设的就地观测站。
3.如权利要求1所述的一种输电线路污秽监测装置，其特征在于，所述就地观测站包
括：
电源模块，用于为所述就地观测站的各个功能模块供电；
绝缘子泄漏电流测量模块，用于测量输电线路绝缘子的泄漏电流；
气象数据采集模块，用于采集所述测量输电线路绝缘子所处环境的大气温度、湿度和
降雨量；
数据处理模块，用于对绝缘子泄漏电流测量模块和气象数据采集模块所测量、采集的
数据进行判别整合后，通过数据通信模块将数据发给主站。
4.如权利要求3所述的一种输电线路污秽监测装置，其特征在于，所述电源模块包括：
太阳能供电单元和电源管理单元；
太阳能供电单元用于对就地观测站各个功能模块供电；
电源管理单元用于对各个功能模块的供电管理，同时对其他功能模块进行监控，当发
现运行异常时，对整个就地观测站进行重启。
5.如权利要求3所述的一种输电线路污秽监测装置，其特征在于，所述绝缘子泄漏电流
测量模块包括：
采样单元，用于从第二片绝缘子处引出电流线进入绝缘子泄漏电流测量模块内，并通
过绝缘子泄漏电流测量模块内部采样电阻接地形成回路，采集绝缘子泄漏电流波形数据；
计算单元，用于在所述采样单元采集到绝缘子泄漏电流波形数据后，通过傅立叶变换
计算出绝缘子泄漏电流的基波、3次谐波和5次谐波。
6.如权利要求3所述的一种输电线路污秽监测装置，其特征在于，所述数据处理模块包
括：
校验打包单元，用于对绝缘子泄漏电流测量模块和气象数据采集模块所测量、采集的
数据有效性进行判别并添加时间标志，进行数据打包；
内部传输单元，用于将所述校验打包单元处理后的数据通过CAN总线发送给数据通信
模块。

【专利技术属性】
技术研发人员：赵灵，胡春雷，姚森敬，杜晓欣，李显强，祝愿博，
申请(专利权)人：深圳供电局有限公司，武汉安吉思雷电技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东;44