專利名稱：一種基于有限元數(shù)據(jù)庫的零值絕緣子檢測方法
技術領域：
本發(fā)明屬于零值絕緣子檢測方法，尤其是基于有限元數(shù)據(jù)庫的零值絕緣子檢測方法技術領域。
背景技術：
絕緣子是輸電線路的重要組成部分，起著機械連接和電氣絕緣的作用。長期以來，零值絕緣子的檢測一直是線路運行部門的一項重要工作。常規(guī)零值絕緣子檢測手段有火花間隙法、電壓分布法、電暈脈沖法、紅外熱像測溫法等，但這些方法都存在一定缺陷。其中，火花間隙法工作量較大，且可能短路良好絕緣子從而進一步減弱絕緣子串的有效絕緣距離，加重短路故障威脅；電壓分布法需要人工上桿塔進行測試，耗費人力較大；電暈脈沖法 測量絕緣子串的電暈脈沖電流需要和被測對象直接接觸，且不能直接反映絕緣子的放電變化。紅外熱像測溫法通過絕緣子紅外成像結果進行判定，方法受氣象條件、外界熱源干擾等影響，不能準確判定。線路絕緣子串長期承受電壓，在交流高電壓作用下絕緣子串的電場分布是極不均勻的，掌握絕緣子串表面及空間電場分布情況，即可掌握絕緣子運行狀況、絕緣性能。本發(fā)明提出一種基于有限元數(shù)據(jù)庫的零值絕緣子檢測方法，本方法以有限元仿真計算結果作為判斷依據(jù)，在掌握多種塔形、絕緣子串電場分布情況的基礎上，現(xiàn)場采用非接觸式的電場測試法作為零值絕緣子檢測方法，通過將測試結果與計算結果進行比較，可有效識別是否存在零值絕緣子及零值絕緣子的具體位置，用計算代替部分測試工作，工作量較小，且具有不需登塔工作，不需停電檢測，安全可靠等優(yōu)點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提出利用有限元分析軟件建立典型桿塔和絕緣子串數(shù)據(jù)庫，再利用軟件計算得到絕緣子串空間電場分布數(shù)據(jù)庫。在具備數(shù)據(jù)庫的基礎上，現(xiàn)場采用非接觸式電場測試法，用實測結果與計算結果進行比較，有效判斷絕緣子串中是否存在零值絕緣子及其所處位置。本發(fā)明是通過下列技術方案來實現(xiàn)的。一種基于有限元數(shù)據(jù)庫的零值絕緣子檢測方法，其特征是，按以下步驟進行
(1)利用有限元分析軟件建立典型輸電線路桿塔及對應絕緣子串的模型數(shù)據(jù)庫；
(2)通過有限元分析軟件對模型數(shù)據(jù)庫中的絕緣子串模型進行空間電場分析分別計算各模型在距離絕緣子串O. 5m、lm、2m處軸向路徑上的空間軸向電場分布情況，得到絕緣子串軸向坐標與空間電場值的關系曲線，建立絕緣子串空間電場分布數(shù)據(jù)庫；
(3)現(xiàn)場開展零值絕緣子檢測工作采用非接觸式電場測試法，利用電場測試儀測量距離被測絕緣子串O. 5m或Im或2m處(根據(jù)現(xiàn)場實際情況選定)沿軸向路徑上的空間軸向電場值，并記錄、繪制曲線；
(4)從絕緣子串空間電場分布數(shù)據(jù)庫中調(diào)取與實測試品一致的模型計算結果，與現(xiàn)場測試的曲線進行比較若現(xiàn)場測試曲線明顯高于計算曲線，說明絕緣子串高壓側可能存在零值絕緣子；若現(xiàn)場測試曲線較曲線出現(xiàn)局部凹陷，說明凹陷對應坐標處絕緣子可能為零值。下面結合附圖及實例進一步闡述本發(fā)明內(nèi)容。


圖I為本發(fā)明流程框圖；
圖2為有限元計算模型及現(xiàn)場測試示意 圖3為有限元計算電場分布曲線及現(xiàn)場測試電場分布曲線示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。如圖1，基于有限元數(shù)據(jù)庫的零值絕緣子檢測方法，包括以下步驟
(1)利用有限元分析軟件建立典型輸電線路桿塔及對應絕緣子串的模型數(shù)據(jù)庫；
(2)通過有限元分析軟件對模型數(shù)據(jù)庫中的絕緣子串模型進行電場分析分別計算各模型在距離絕緣子串O. 5m、lm、2m處軸向路徑上的空間軸向電場分布情況，得到絕緣子串軸向坐標與空間電場值的關系曲線，建立絕緣子串空間電場分布數(shù)據(jù)庫；
(3)現(xiàn)場開展零值絕緣子檢測工作采用非接觸式電場測試法，利用電場測試儀測量距離被測絕緣子串O. 5m或Im或2m處(根據(jù)現(xiàn)場實際情況選定)沿軸向路徑上的空間軸向電場值，并記錄、繪制曲線；
(4)從絕緣子串空間電場分布數(shù)據(jù)庫中調(diào)取與實測試品一致的模型計算結果，與現(xiàn)場測試的曲線進行比較若現(xiàn)場測試曲線明顯高于計算曲線，說明絕緣子串高壓側可能存在零值絕緣子；若現(xiàn)場測試曲線較曲線出現(xiàn)局部凹陷，說明凹陷對應坐標處絕緣子可能為零值。利用有限元分析軟件搭建的模型如圖2，模型由桿塔I、絕緣子串2、導線3構成，電場計算后，從高壓端至低壓端選取測試線4為路徑，分別得到離絕緣子串O. 5m、Im和2m時，絕緣子串軸向坐標上的空間電場分布曲線。圖2反映了現(xiàn)場測試方法。同樣選取離絕緣子串O. 5m或Im或2m(根據(jù)現(xiàn)場實際情況選定)的一條垂直路徑即測試線4作為電場測試路徑，利用絕緣桿6支撐電場探頭5沿測試線4由高壓端向低壓端(由下至上)進行測試，并通過光纖7將數(shù)據(jù)傳至電場測試儀8，進行讀數(shù)、繪制曲線。圖3為通過有限元分析軟件計算得到的良好絕緣子串在軸向路徑上軸向電場強度曲線(曲線I)以及現(xiàn)場測試中存在零值絕緣子時軸向路徑上的軸向電場強度曲線(曲線
2、曲線3)。其中橫坐標為軸向測試路徑的坐標即絕緣子串對應的軸向坐標，以高壓端為起點對應的坐標，縱坐標為電場強度值。當絕緣子串高壓側存在零值絕緣子時，如曲線2，測試電場強度值明顯高于計算值；當絕緣子串中部存在零值絕緣子時，在零值絕緣子對應的測試線坐標處曲線出現(xiàn)凹陷，如曲線3。
權利要求
1. 一種基于有限元數(shù)據(jù)庫的零值絕緣子檢測方法，其特征是，包括以下步驟 1)利用有限元分析軟件建立典型輸電線路桿塔及對應絕緣子串的模型數(shù)據(jù)庫； 2)通過有限元分析軟件對模型數(shù)據(jù)庫中的絕緣子串模型進行電場分析分別計算各模型在距離絕緣子串O. 5m、lm、2m處軸向路徑上的空間軸向電場分布情況，得到絕緣子串軸向坐標與空間電場值的關系曲線，建立絕緣子串空間電場分布數(shù)據(jù)庫； 3)現(xiàn)場開展零值絕緣子檢測工作采用非接觸式電場測試法，利用電場測試儀測量距離被測絕緣子串O. 5m或Im或2m處沿軸向路徑上的空間軸向電場值，并記錄、繪制曲線； 4)從絕緣子串空間電場分布數(shù)據(jù)庫中調(diào)取與實測試品一致的模型計算結果，與現(xiàn)場測試的曲線進行比較若現(xiàn)場測試曲線明顯高于計算曲線，說明絕緣子串高壓側可能存在零值絕緣子；若現(xiàn)場測試曲線較曲線出現(xiàn)局部凹陷，說明凹陷對應坐標處絕緣子可能為零值。
全文摘要
一種基于有限元數(shù)據(jù)庫的零值絕緣子檢測方法，利用有限元分析軟件建立典型輸電線路桿塔及對應絕緣子串的模型數(shù)據(jù)庫；并通過有限元分析軟件對模型數(shù)據(jù)庫中的絕緣子串模型進行電場分析,現(xiàn)場測試零值絕緣子時采用非接觸式電場測試法，將現(xiàn)場測試結果與有限元計算結果進行比較，有效識別線路絕緣子串中是否存在零值絕緣子及其具體位置。本發(fā)明以有限元仿真計算為基礎，可掌握多種塔形、絕緣子串的電場分布情況，用計算代替部分測試工作，工作量較小。同時，可實現(xiàn)采用非接觸式的電場測試法作為零值絕緣子檢測方法，可識別零值絕緣子的具體位置，具有不需登塔工作，不需停電檢測，安全可靠等優(yōu)點。
文檔編號G06F17/30GK102955088SQ20121045805
公開日2013年3月6日 申請日期2012年11月15日 優(yōu)先權日2012年11月15日
發(fā)明者丁薇, 楊卓, 譚向宇, 趙現(xiàn)平, 王達達, 馬儀, 陳磊, 王科, 彭晶, 徐肖偉, 黃然, 程志萬, 劉紅文 申請人:云南電力試驗研究院(集團)有限公司電力研究院, 云南電網(wǎng)公司技術分公司