一種基于光纖光柵應(yīng)變傳感器的絕緣子場(chǎng)強(qiáng)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電力系統(tǒng)絕緣子電場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于光纖光柵應(yīng)變傳感器的絕緣子場(chǎng)強(qiáng)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]絕緣子長期運(yùn)行過程中由于絕緣性能和機(jī)械性能下降，易于出現(xiàn)零值、低值絕緣子，對(duì)電網(wǎng)安全運(yùn)行構(gòu)成嚴(yán)重的威脅。因此，國內(nèi)外許多專家針對(duì)絕緣子監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)行了探索和研究，主要方法包括:電壓分布法、電暈脈沖電流法、泄漏電流法、紅外成像法、電場(chǎng)法等。其中，電場(chǎng)法利用絕緣子橫縱向電場(chǎng)分布情況來判斷絕緣子的優(yōu)劣情況，簡(jiǎn)單直觀不易于受外界環(huán)境的干擾。尤其是隨著光纖傳感器的不斷發(fā)展，不僅提高了電場(chǎng)測(cè)量法的可靠性，還很大程度上減少了傳感器本身對(duì)絕緣子附近電場(chǎng)的影響，提高了電場(chǎng)監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確度?，F(xiàn)今，利用光纖傳感器監(jiān)測(cè)絕緣子場(chǎng)強(qiáng)技術(shù)已經(jīng)在我國得到了廣泛應(yīng)用。
[0003]但是現(xiàn)有的傳統(tǒng)光纖傳感監(jiān)測(cè)絕緣子場(chǎng)強(qiáng)的設(shè)備或系統(tǒng)中還存在大量不足，例如:人工手持式測(cè)量精準(zhǔn)性差，劣化瓷片定位不準(zhǔn)；傳統(tǒng)光纖傳感器不能徹底排除其他光強(qiáng)起伏的干擾；探頭結(jié)構(gòu)復(fù)雜；重復(fù)性差；測(cè)量分辨率低，僅為毫米級(jí)；還存在系統(tǒng)測(cè)量范圍與系統(tǒng)性噪比之間的平衡；系統(tǒng)檢測(cè)靈敏度、分辨率與系統(tǒng)造價(jià)、實(shí)用性之間的協(xié)調(diào)等問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為了解決上述問題，本實(shí)用新型提出了一種基于光纖光柵應(yīng)變傳感器的絕緣子場(chǎng)強(qiáng)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，包括依次相連的:數(shù)據(jù)采集裝置、數(shù)據(jù)傳輸裝置、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)控制端、數(shù)據(jù)顯示端;
[0005]其中，數(shù)據(jù)采集裝置包括依次相連的:聚氨酯彈性體薄膜測(cè)量探頭、光纖光柵應(yīng)變傳感器、數(shù)據(jù)采集自動(dòng)控制裝置、數(shù)據(jù)發(fā)送裝置；
[0006]數(shù)據(jù)傳輸裝置包括依次相連的:光電主機(jī)、安全隔離裝置；
[0007]數(shù)據(jù)存儲(chǔ)控制端包括依次相連的:數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置、數(shù)據(jù)接收裝置、控制裝置；
[0008]數(shù)據(jù)采集裝置中的數(shù)據(jù)發(fā)送裝置通過傳輸光纖與數(shù)據(jù)傳輸裝置中的光電主機(jī)相連；安全隔離裝置與數(shù)據(jù)接收裝置相連；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置和控制裝置分別與數(shù)據(jù)顯示端的上位機(jī)顯示器相連；控制裝置與數(shù)據(jù)發(fā)送裝置相連。
[0009]所述數(shù)據(jù)采集裝置通過絕緣桿軌道固定在絕緣子串的正前方，絕緣桿軌道的滑動(dòng)方向與絕緣子串中心軸線平行，聚氨酯彈性體薄膜測(cè)量探頭垂直于絕緣桿軌道，絕緣桿軌道自動(dòng)控制聚氨酯彈性體薄膜測(cè)量探頭。
[0010]所述光電主機(jī)安裝在電力桿塔底部，通過傳輸光纖接收數(shù)據(jù)采集裝置傳輸?shù)牟杉瘮?shù)據(jù)；光電主機(jī)與安全隔離裝置通過物理網(wǎng)絡(luò)鏈路相連接，安全隔離裝置將從光電主機(jī)處傳來的檢測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)往變電站內(nèi)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的安全傳輸。
[0011]所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)控制端安裝在變電站的監(jiān)控室內(nèi)，控制裝置和數(shù)據(jù)接收裝置通過網(wǎng)絡(luò)線路相連，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置與控制裝置通過架設(shè)的物理網(wǎng)絡(luò)鏈路相連。
[0012]所述數(shù)據(jù)顯示端為變電站內(nèi)的上位機(jī)顯示器，能夠?qū)⒋鎯?chǔ)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的絕緣子場(chǎng)強(qiáng)變化數(shù)據(jù)繪制成場(chǎng)強(qiáng)分布圖，使工作人員能夠直觀、實(shí)時(shí)了解絕緣子表面場(chǎng)強(qiáng)分布的實(shí)際情況，分析絕緣子的實(shí)際工作狀況。
[0013]所述絕緣桿軌道一端裝有電機(jī)，通過旋轉(zhuǎn)控制帶動(dòng)絕緣桿軌道上的聚氨酯彈性體薄膜測(cè)量探頭上下運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)對(duì)絕緣子表面軸向電場(chǎng)分布測(cè)量位置的確定。
[0014]所述光纖光柵應(yīng)變傳感器根據(jù)電致伸縮效應(yīng)所帶來的聚氨酯彈性體的應(yīng)變來檢測(cè)絕緣子場(chǎng)強(qiáng)。
[0015]本實(shí)用新型的有益效果在于:利用光纖光柵應(yīng)變傳感器、聚氨酯彈性體(PUE)薄膜測(cè)量探頭以及數(shù)據(jù)采集裝置、數(shù)據(jù)傳輸裝置、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)控制端和數(shù)據(jù)顯示端，構(gòu)建了一套完整的輸電線路上絕緣子場(chǎng)強(qiáng)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)。利用電致伸縮材料標(biāo)定場(chǎng)強(qiáng)的變化，不僅簡(jiǎn)化了探頭結(jié)構(gòu)，其測(cè)量結(jié)果具有良好的重復(fù)性，還提高了檢測(cè)裝置的抗干擾性，從本質(zhì)上排除了其他光強(qiáng)起伏的干擾；提高了寬光源的利用率，提高檢測(cè)靈敏度和分辨率，降低了絕緣子場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)裝置的成本，很大程度上提高了采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、實(shí)時(shí)性和可靠性，有利于絕緣子工作狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)控，減少了電網(wǎng)運(yùn)行過程中事故發(fā)生的概率，具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。
[0016]本實(shí)用新型改變了由人工手持絕緣桿檢測(cè)絕緣子場(chǎng)強(qiáng)的傳統(tǒng)工作模式，采用軌道式方法，改變絕緣桿位置，實(shí)現(xiàn)了絕緣子表面場(chǎng)強(qiáng)多點(diǎn)、多位置測(cè)量的在線化和自動(dòng)化，精確定位零值或低值絕緣子位置，極大地節(jié)省人力和經(jīng)濟(jì)成本。
【附圖說明】
[0017]圖1為基于光纖光柵應(yīng)變傳感器的絕緣子場(chǎng)強(qiáng)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖，對(duì)實(shí)施例作詳細(xì)說明。
[0019]一種基于光纖光柵應(yīng)變傳感器的絕緣子場(chǎng)強(qiáng)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，如圖1所示，包括依次相連的:數(shù)據(jù)采集裝置、數(shù)據(jù)傳輸裝置、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)控制端、數(shù)據(jù)顯示端；
[0020]其中，數(shù)據(jù)采集裝置包括依次相連的:聚氨酯彈性體薄膜測(cè)量探頭、光纖光柵應(yīng)變傳感器、數(shù)據(jù)采集自動(dòng)控制裝置、數(shù)據(jù)發(fā)送裝置；
[0021]數(shù)據(jù)傳輸裝置包括依次相連的:光電主機(jī)、安全隔離裝置；
[0022]數(shù)據(jù)存儲(chǔ)控制端包括依次相連的:數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置、數(shù)據(jù)接收裝置、控制裝置；
[0023]數(shù)據(jù)采集裝置中的數(shù)據(jù)發(fā)送裝置通過傳輸光纖與數(shù)據(jù)傳輸裝置中的光電主機(jī)相連；安全隔離裝置與數(shù)據(jù)接收裝置相連；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置和控制裝置分別與數(shù)據(jù)顯示端的上位機(jī)顯示器相連；控制裝置與數(shù)據(jù)發(fā)送裝置相連。
[0024]通過配套的絕緣桿導(dǎo)軌自動(dòng)控制，利用軌道控制絕緣桿運(yùn)動(dòng)，設(shè)置測(cè)量探頭的位置，實(shí)現(xiàn)對(duì)絕緣子表面軸向電場(chǎng)分布測(cè)量位置的確定，保證絕緣子相鄰傘裙場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量的準(zhǔn)確性和一致性，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位劣化的絕緣子瓷片，以及對(duì)絕緣子場(chǎng)強(qiáng)繪制時(shí)的精確化和標(biāo)準(zhǔn)化。
[0025]通過配套的管理裝置，設(shè)置場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量時(shí)間點(diǎn)、測(cè)量次數(shù)、傘裙測(cè)量點(diǎn)位置、絕緣桿運(yùn)動(dòng)方向、報(bào)警閾值等一系列測(cè)量參數(shù)信息，實(shí)現(xiàn)絕緣子場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量的自動(dòng)化。<