CN111913127B - 管型母线智能检测装置和方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种管型母线智能检测装置和方法，该装置包括：固定支座、温度检测装置、泄漏电流检测装置和介质损耗检测装置；固定支座设置在管型母线的连接装置上，温度检测装置和泄漏电流检测装置和介质损耗检测装置均安装在固定支座上；温度检测装置的测温探头与管型母线的外壁接触，用于实时检测管型母线的表面温度；泄漏电流检测装置与管型母线的屏蔽层接地线连接，用于实时检测管型母线的泄漏电流；介质损耗检测装置与管型母线的屏蔽层接地线连接以及与管型母线的母线电压互感器的二次侧连接，用于实时检测管型母线的介质损耗因数。本公开实施例可在运行过程中对管型母线绝缘性能进行检测，改善管型母线的安全运行得不到保证的问题。

Description

管型母线智能检测装置和方法

技术领域

本公开涉及管型母线检测技术领域，尤其涉及一种管型母线智能检测装置和方法。

背景技术

目前，固体绝缘管型母线作为大电流传输设备，已逐步广泛应用于变电站和输变电线路中，固体绝缘母线作为电力传输的主要载体，其安装及使用过程中的检测是极其必要的。

但是，目前对管型母线的检测还仅仅停留在：1)项目建设阶段，设备投运前的验收试验，试验项目包含工频耐受试验、介损检测以及安装完成后外观检查等；2)投运中每年或每几年会对管型母线进行预防性试验。但是，上述检测方式非常不便，对现场的生产或运行存在影响；同时，以上检测手仅停留在部分阶段，不能用以判断管型母线绝缘性能的可靠及稳定性，使得管型母线的安全运行得不到保证。

公开内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种管型母线智能检测装置和方法，以实现在运行过程中对管型母线绝缘性能的可靠和稳定性进行检测，改善管型母线的安全运行得不到保证的问题。

本公开提供了一种管型母线智能检测装置，该管型母线智能检测装置包括固定支座、温度检测装置、泄漏电流检测装置和介质损耗检测装置；

所述固定支座设置在所述管型母线的连接装置上，所述温度检测装置和所述泄漏电流检测装置和所述介质损耗检测装置均安装在所述固定支座上；

所述温度检测装置的测温探头与管型母线的外壁接触，用于实时检测所述管型母线的表面温度；

所述泄漏电流检测装置与所述管型母线的屏蔽层接地线连接，用于实时检测所述管型母线的泄漏电流；

所述介质损耗检测装置与所述管型母线的屏蔽层接地线连接以及与所述管型母线的母线电压互感器的二次侧连接，用于实时检测所述管型母线的介质损耗因数。

可选的，所述温度检测装置包括温度传感器，所述温度传感器的测温探头与所述管型母线的外壁接触。

可选的，所述泄漏电流检测装置包括第一泄漏电流传感器，所述第一泄漏电流传感器与所述管型母线的屏蔽层接地线连接。

可选的，所述介质损耗检测装置包括母线电压传感器、第二泄漏电流传感器、第三泄漏电流传感器以及损耗数据处理单元；

所述第二泄漏电流传感器和所述第三泄漏电流传感器为一对反向接线的穿心式零磁通电流传感器，分别与所述管型母线的屏蔽层接地线连接，用于采集管型母线的泄漏电流；所述母线电压传感器与所述管型母线的母线电压互感器的二次侧连接，用于采集所述管型母线的母线电压信号；

所述损耗数据处理单元用于根据所述第二泄漏电流传感器和所述第三泄漏电流传感器采集到的所述泄漏电流和所述母线电压传感器采集到的所述母线电压信号确定所述管型母线的介质损耗因数。

可选的，所述第一泄漏电流传感器与所述第二泄漏电流传感器为同一元器件。

可选的，所述第一泄漏电流传感器为零磁通泄漏电流传感器。

本公开还提供了一种管型母线智能检测方法，应用管型母线智能检测装置执行，所述管型母线智能检测装置包括温度检测装置、泄漏电力检测装置、介质损耗检测装置和处理器；该方法包括以下步骤：

温度检测装置获取所述管型母线的表面温度，泄漏电流检测装置获取所述管型母线的泄漏电流，介质损耗检测装置获取所述管型母线的泄漏电流和母线电压；

所述处理器基于所述温度检测装置获取到的所述管型母线的表面温度和环境温度确定所述管型母线的内导体温度；

所述处理器基于所述泄漏电流检测装置获取到的所述管型母线的连续N次的单次泄漏电流确定所述管型母线的泄漏电流；

所述处理器基于所述介质损耗检测装置获取到的所述管型母线的泄漏电流和母线电压确定所述管型母线的介质损耗因数。

可选的，所述温度检测装置包括温度传感器，所述泄漏电流检测装置包括第一泄漏电流传感器，所述介质损耗检测装置包括母线电压传感器、第二泄漏电流传感器以及第三泄漏电流传感器；

所述处理器基于所述温度检测装置获取到的所述管型母线的表面温度和环境温度确定所述管型母线的内导体温度包括：

利用下式计算所述内导体温度：

T＝4e^T1/T0+T1，

式中，T为管型母线的内导体温度；T1为所述温度传感器检测到的所述管型母线的表面温度；T0为环境温度；

所述处理器基于所述泄漏电流检测装置获取到的所述管型母线的连续N次的单次泄漏电流确定所述管型母线的泄漏电流包括：

利用下式计算所述泄漏电流：

式中，I_泄漏电流为泄漏电流；I₁为所述第一泄漏电流传感器第1次采集的数值；I₂为所述第一泄漏电流传感器第2次采集的数值；I_n为所述第一泄漏电流传感器第n次采集的数值；

所述处理器基于所述介质损耗检测装置获取到的所述管型母线的泄漏电流和母线电压确定所述管型母线的介质损耗因数包括：

利用下式计算所述介质损耗因数：

Tanδ＝tan(a+b-c×2)，

其中，Tanδ为介质损耗因数；a为所述第二泄漏电流传感器输出的泄漏电流相位角；b为所述第三泄漏电流传感器输出的泄漏电流相位角；c为所述母线电压传感器输出的母线电压的相位角。

可选的，该方法还包括以下步骤：

利用下式计算所述管型母线的电容量：

其中，C为管型母线的电容量，I1为第二泄漏电流传感器的泄漏电流有效值，I2为第三泄漏电流传感器的泄漏电流有效值，f为母线电压频率，a为第二泄漏电流传感器输出的泄漏电流相位角，b为第三泄漏电流传感器输出的泄漏电流相位角，c为母线电压的相位角，U为母线电压有效值。

本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：提供一种管型母线智能检测装置，通过将温度检测装置、泄漏电流检测装置以及介质损耗检测装置通过固定支座固定在管型母线的连接装置位置处，可实时对管型母线的温度、泄漏电流以及介质损耗进行智能在线检测，可以实时判断管型母线绝缘性能的可靠和稳定性，提高了管型母线的运行安全性。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

为了更清楚地说明本公开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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开实施例提供的一种管型母线智能检测装置的安装示意图；

图2为本公开实施例提供的一种管型母线智能检测装置的结构示意图；

图3为本公开实施例提供的另一种管型母线智能检测装置的结构示意图；

图4为本公开实施例提供的一种管型母线智能检测方法的流程示意图。

其中：1-管型母线，2-管型母线连接装置，3-固定支座，4-温度传感器，5-第二泄漏电流传感器，6-第三泄漏电流传感器，7-屏蔽层接地线，8-母线电压传感器，9-后台监控系统。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的各本公开实施例在不冲突的前提下，可相互组合，其中的结构部件或功能模块可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本公开的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本公开的范围，而是仅仅表示本公开的选定实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

在本公开的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该公开产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本公开的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

本公开实施例提供的管型母线(下文中可简称为“管母”)智能检测装置，可以对管型母线进行智能在线检测，即在管型母线投运中进行实时检测，具体包含：1)在线检测管型母线的导体温升；2)在线检测管型母线的屏蔽层泄漏电流；3)在线检测管型母线的绝缘材料介质损耗和电容量，从而实现对管型母线的可靠和稳定性的检测，有利于提高管型母线的运行安全性。

进一步地，该母线智能检测装置的温度检测装置中设置有数据处理单元，可对测量的管型母线温度进行补偿，使得检测得到的温度数据更为准确；该母线智能检测装置中，泄漏电流检测装置采用零磁通泄漏电流传感器进行泄漏电流的检测，测量精度较高；该母线智能检测装置中，采用一对反向接线的穿心式零磁通电流传感器进行介质损耗因数的检测，采用一对电流传感器可抵消管型母线的工频磁场对介质损耗因数检测的干扰，提高检测装置抵抗电磁场干扰的能力。下面结合图1-图2对本公开实施例提供的管型母线智能检测装置进行示例性说明。

图1为本公开实施例提供的一种管型母线智能检测装置的安装示意图，图2为本公开实施例提供的一种管型母线智能检测装置的结构示意图。结合图1和图2，该管型母线智能检测装置包括：固定支座3、温度检测装置、泄漏电流检测装置和介质损耗检测装置；固定支座3设置在管型母线连接装置2上，温度检测装置、泄漏电流检测装置和介质损耗检测装置均安装在固定支座3上；温度检测装置的测温探头与管型母线的外壁接触，用于实时检测管型母线的表面温度；泄漏电流检测装置与管型母线的屏蔽层接地线连接，用于实时检测管型母线的泄漏电流；介质损耗检测装置与管型母线的屏蔽层接地线连接以及与管型母线的母线电压互感器的二次侧连接，用于实时检测管型母线的介质损耗因数。

其中，连接装置2可将管型母线1相连接。

本公开实施例通过将固定支座3设置在连接装置2上，并将温度检测装置、泄漏电流检测装置以及介质损耗检测装置均安装在固定支座3上，并实时检测管型母线1的表面温度、泄漏电流以及介质损耗因数。由此，可实现对管型母线性能的可靠和稳定性的实时检测，从而有利于提高管型母线的运行安全性。

在一实施例中，温度检测装置包括温度传感器4和温度数据处理单元；其中，温度传感器4的测温探头与管型母线1的外壁接触，用于探测所述管型母线的表面温度，并将探测到的温度传输至温度数据处理单元。示例性的，温度数据处理单元可设置于后台监控系统9中，后台监控系统可设置于现场，也可设置于远端，本公开实施例对此不限定。

示例性的，温度数据处理单元包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行，可实现以下计算：

T＝4e^T1/T0+T1；

式中，T为管型母线的内导体温度；T1为管型母线的表面温度；T0为环境温度。

由此，通过对管型母线的表面温度进行检测，基于表面温度以及环境温度可得到管型母线的内导体温度，而管型母线的内导体温度为影响管型母线的工作性能的温度，从而可实现对管型母线工作性能的较准确的检测。

具体地，管型母线1的内导体的真实温度由于绝缘配合的原因，很难在高压导体上直接测量导体温度，本公开通过测量管型母线1的表面温度，通过上述公式进行计算补偿来得到管型母线1的内导体温度，并将温度传感器4安装在管型母线1固定支架上，温度传感器4与管型母线1紧密接触准确测量表面温度，安全且更换方便，易维护。

示例性的，通过硅橡胶的热传导系数以及考虑管型母线1表面散热的工况可利用上述公式计算管型母线1的内导体温度。

本公开还对上述计算进行了试验验证。具体地，对管型母线1施加不同电流，使管母内导体呈现不同温度，再测量实际温度，对上述公式进行验证，试验数据分别由表1和表2示出。

表1试验环境温度为28℃的试验验证数据

表2试验环境温度为35℃的试验验证数据

由以上表1和表2示出的试验验证数据可看出，通过计算补偿的方式测量管型母线1的内导体温度时，其测量误差不超过±3℃，如此，可在不影响母线绝缘的情况下测量管型母线1的内导体温度，有利于实现管型母线1的在线性能的准确检测。

在一实施例中，泄漏电流检测装置包括第一泄漏电流传感器和泄漏电流数据处理单元，第一泄漏电流传感器被管型母线屏蔽层接地线7穿过，管型母线屏蔽层接地线7穿过第一泄漏电流传感器后直接接地，第一泄漏电流传感器用于测量屏蔽层接地线7的传输电流，从而得到泄漏电流。

在一实施例中，为使测量得到的泄漏电流的数据更为准确，泄漏电流数据处理单元可根据第一泄漏电流传感器的输出数据，采用均方根的方法计算管型母线1的泄漏电流。示例性的，泄漏电流数据处理单元可设置于后台监控系统中。同时，该泄漏电流数据处理单元与后台监控显示设备连接，可将检测数值以及计算后得到的泄漏电流中的至少之一体现在显示设备上，从而便于直观地呈现检测结果。

示例性的，该泄漏电流数据处理单元包括存储器和处理器，存储器上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行，可实现以下计算：

式中，I_泄漏电流为计算后的泄漏电流；I₁为第一泄漏电流传感器第1次采集的数值；I₂为第一泄漏电流传感器第2次采集的数值；I_n为第一泄漏电流传感器第n次采集的数值。

如此，通过对第一泄漏电流传感器采集到的连续多个泄漏电流进行均方根运算，可得到一段持续时间内的较准确的泄漏电流值，从而有利于提高泄漏电流的检测准确性。

在一实施例中，介质损耗检测装置可通过对泄漏电流和母线电压数据进行处理，得到介质损耗因数和电容量。

示例性的，图3为本公开实施例提供的另一种管型母线智能检测装置的结构示意图。结合图2和图3，该管型母线智能检测装置中，介质损耗检测装置可包括第二泄漏电流传感器5、第三泄漏电流传感器6、母线电压传感器8和损耗数据处理单元；其中，第二泄漏电流传感器5和第三泄漏电流传感器6均与管型母线屏蔽层接地线7连接，用于采集管型母线1的泄漏电流；母线电压传感器8与母线电压互感器二次侧连接，例如母线电压互感器设置在管型母线的终端设备上，用于采集管型母线1的母线电压信号。损耗数据处理单元用于接收泄漏电流信号和母线电压信号，并基于此计算管型母线1的介质损耗因数。

示例性的，损耗数据处理单元包括存储器和处理器，存储器上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行，可实现以下计算：

Tanδ＝tan(a+b-c*2)；

其中，Tanδ为介质损耗因数；a为第二泄漏电流传感器输出的泄漏电流相位角；b为第三泄漏电流传感器输出的泄漏电流相位角；c为母线电压的相位角。

如此，可根据泄漏电流和母线电压得到介质损耗因素。

在一实施例中，为使计算得到的介质损耗因数更准确，还可采用上文中的计算均方根的方式先得到同一持续时间段内的泄漏电流和母线电压，再根据该泄漏电流和母线电压计算介质损耗因数，从而得到较准确的介质损耗因数的检测结果。

在一实施例中，第一泄漏电流传感器可采用零磁通泄漏电流传感器进行泄漏电流的检测，测量精度较高，有利于实现对管型母线的运行性能的准确判断。

在一实施例中，第二泄漏电流传感器5和第三泄漏电流传感器6包括一对反向接线的穿心式零磁通电流传感器，管型母线屏蔽层接地线7正向穿过第一泄漏电流传感器的穿心孔，接着反向穿过第二泄漏电流传感器5的穿心孔，然后接地。

如此，采用一对反向接线的电流传感器的有利于抵消管型母线1的工频磁场对介质损耗因数检测的干扰，使得测量数据更为准确。

在一实施例中，第二泄漏电流传感器与第一泄漏电流传感器可为同一元器件，即二者可采用同一个电流传感器。

如此设置，有利于简化该管型母线智能检测装置的整体结构，减少起重量，降低其成本，且有利于实现其小型化设计。

在其他实施方式中，第二泄漏电流传感器和第一泄漏电路传感器还可采用不同的电流传感器，可根据管型母线智能检测装置的需求设置，本公开实施例对此不限定。

在一实施例中，该管型母线智能检测装置还可包括电容量数据处理单元，以基于泄漏电流和母线电压得到母线电容量。示例性的，电容量数据处理单元可包括存储器和处理器，存储器上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行，可实现以下计算：

式中，C为管型母线的电容量，I1为第二泄漏电流传感器的泄漏电流有效值，I2为第三泄漏电流传感器的泄漏电流有效值，f为母线电压频率，a为第二泄漏电流传感器输出的泄漏电流相位角，b为第三泄漏电流传感器输出的泄漏电流相位角，c为母线电压的相位角，U为母线电压有效值。

如此，可根据泄漏电流和母线电压得到母线电容量。

上述各实施方式中，损耗数据处理单元、电容量数据处理单元、温度数据处理单元和泄漏电流数据处理单元可设置于现场，也可设置于远端。

示例性的，损耗数据处理单元、电容量数据处理单元、温度数据处理单元和泄漏电流数据处理单元可集成在同一处理芯片上，该处理芯片可设置在固定支座3上。与此同时，本公开各传感器可安装在固定底座上。

示例性的，本公开管型母线智能检测装置的应用过程可如下：

1)将管型母线智能检测装置安装在管型母线的连接装置2上，各检测装置开始工作；

2)温度检测装置实时采集管型母线1外壁的温度，即得到管型母线的表面温度，并将该表面温度传输给温度数据处理单元进行计算，其后可将处理前后的数据传输至后台服务器；

3)泄漏电流检测装置、介质损耗检测装置同步采样管型母线1的泄漏电流和母线电压信号；根据采样的泄漏电流和母线电压信号，计算出管母的泄漏电流、电容量和介质损耗因数；其后，管型母线智能检测装置可通过通信线缆或其他信号传输方式将管母的泄漏电流、电容量和介质损耗因数传输给后台服务器；

4)后台服务器可对收到的检测数据进行存储、显示和比较分析。

基于同一发明构思，本公开实施例还提供了一种管型母线智能检测方法，该管型母线智能检测方法可由上述实施方式提供的任一种管型母线智能检测装置执行。因此，该管型母线智能检测方法也具有上述管型母线智能检测装置所具有的技术效果，相同之处可参照上文中对管型母线智能检测装置的解释说明进行理解，下文中不再赘述。

示例性的，图4为本公开实施例提供的一种管型母线智能检测方法的流程示意图。参照图4，该方法可包括：

S41、温度检测装置获取管型母线的表面温度，泄漏电流检测装置获取管型母线的泄漏电流，介质损耗检测装置获取管型母线的泄漏电流和母线电压。

S42、处理器基于温度检测装置获取到的管型母线的表面温度和环境温度确定管型母线的内导体温度。

S43、处理器基于泄漏电流检测装置获取到的管型母线的连续N次的单次泄漏电流确定管型母线的泄漏电流。

S44、处理器基于介质损耗检测装置获取到的管型母线的泄漏电流和母线电压确定管型母线的介质损耗因数。

如此，可以对管型母线进行智能在线检测，即在管型母线投运中进行实时检测，具体包含：1)在线检测管型母线的导体温升；2)在线检测管型母线的屏蔽层泄漏电流；3)在线检测管型母线的绝缘材料介质损耗和电容量，从而实现对管型母线的可靠和稳定性的检测，有利于提高管型母线的运行安全性。

需要说明的是，图4中仅示例性的示出了S42、S43以及S44按照先后顺序依序执行，在其他实施方式中，S42、S43以及S44的执行顺序还可为其他顺序，即本公开对管型母线的运行参数的计算先后顺序不做限定，可根据管型母线智能检测装置和方法的需求设置。

可选的，温度检测装置包括温度传感器，泄漏电流检测装置包括第一泄漏电流传感器，介质损耗检测装置包括母线电压传感器、第二泄漏电流传感器以及第三泄漏电流传感器。

基于此：

S42可包括：利用下式计算内导体温度：

T＝4e^T1/T0+T1，

式中，T为管型母线的内导体温度；T1为温度传感器检测到的管型母线的表面温度；T0为环境温度。

如此，可较准确地确定管型母线的内导体温度，从而实现对管型母线运行性能的较准确地检测。

S43可包括：利用下式计算泄漏电流：

式中，I_泄漏电流为泄漏电流；I₁为第一泄漏电流传感器第1次采集的数值；I₂为第一泄漏电流传感器第2次采集的数值；I_n为第一泄漏电流传感器第n次采集的数值。

如此，可得到较准确的泄漏电流值，从而实现对管型母线的运行性能的准确判断。

S44可包括：利用下式计算介质损耗因数：

Tanδ＝tan(a+b-c×2)，

其中，Tanδ为介质损耗因数；a为第二泄漏电流传感器输出的泄漏电流相位角；b为第三泄漏电流传感器输出的泄漏电流相位角；c为母线电压传感器输出的母线电压的相位角。

如此，可得到管型母线的介质损耗因数。

可选的，该方法还包括对母线的电容量的计算，具体该步骤可包括：利用下式计算管型母线的电容量：

其中，C为管型母线的电容量，I1为第二泄漏电流传感器的泄漏电流有效值，I2为第三泄漏电流传感器的泄漏电流有效值，f为母线电压频率，a为第二泄漏电流传感器输出的泄漏电流相位角，b为第三泄漏电流传感器输出的泄漏电流相位角，c为母线电压的相位角，U为母线电压有效值。

如此，可得到管型母线的电容量。

由此，该管型母线智能检测方法可实现对管型母线的内导体温度、泄漏电流、介质损伤因数以及电容量等运行参数的实时在线智能检测，便于实时监控管型母线的运行性能，从而确保其运行安全性较高。

以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种管型母线智能检测装置，其特征在于，包括固定支座、温度检测装置、泄漏电流检测装置和介质损耗检测装置；

所述固定支座设置在所述管型母线的连接装置上，所述温度检测装置和所述泄漏电流检测装置和所述介质损耗检测装置均安装在所述固定支座上；

所述温度检测装置的测温探头与管型母线的外壁接触，用于实时检测所述管型母线的表面温度；

所述泄漏电流检测装置与所述管型母线的屏蔽层接地线连接，用于实时检测所述管型母线的泄漏电流；

所述介质损耗检测装置与所述管型母线的屏蔽层接地线连接以及与所述管型母线的母线电压互感器的二次侧连接，用于实时检测所述管型母线的介质损耗因数；

所述泄漏电流检测装置包括第一泄漏电流传感器，所述第一泄漏电流传感器与所述管型母线的屏蔽层接地线连接；

所述介质损耗检测装置包括母线电压传感器、第二泄漏电流传感器、第三泄漏电流传感器以及损耗数据处理单元；

所述第二泄漏电流传感器和所述第三泄漏电流传感器为一对反向接线的穿心式零磁通电流传感器，分别与所述管型母线的屏蔽层接地线连接，用于采集管型母线的泄漏电流；所述母线电压传感器与所述管型母线的母线电压互感器的二次侧连接，用于采集所述管型母线的母线电压信号；

所述损耗数据处理单元用于根据所述第二泄漏电流传感器和所述第三泄漏电流传感器采集到的所述泄漏电流和所述母线电压传感器采集到的所述母线电压信号确定所述管型母线的介质损耗因数；

所述第一泄漏电流传感器与所述第二泄漏电流传感器为同一元器件；

所述处理器基于所述温度检测装置获取到的所述管型母线的表面温度和环境温度确定所述管型母线的内导体温度包括：

利用下式计算所述内导体温度：

式中，T为管型母线的内导体温度；T1为所述温度传感器检测到的所述管型母线的表面温度；T0为环境温度；

所述处理器基于所述介质损耗检测装置获取到的所述管型母线的泄漏电流和母线电压确定所述管型母线的介质损耗因数包括：

利用下式计算所述介质损耗因数：

Tanδ＝tan(a+b-c×2)

其中，Tanδ为介质损耗因数；a为所述第二泄漏电流传感器输出的泄漏电流相位角；b为所述第三泄漏电流传感器输出的泄漏电流相位角；c为所述母线电压传感器输出的母线电压的相位角。

2.根据权利要求1所述的管型母线智能检测装置，其特征在于，所述温度检测装置包括温度传感器，所述温度传感器的测温探头与所述管型母线的外壁接触。

3.根据权利要求1所述的管型母线智能检测装置，其特征在于，所述第一泄漏电流传感器为零磁通泄漏电流传感器。

4.一种管型母线智能检测方法，其特征在于，应用管型母线智能检测装置执行，所述管型母线智能检测装置包括温度检测装置、泄漏电流检测装置、介质损耗检测装置和处理器；所述方法包括以下步骤：

温度检测装置获取所述管型母线的表面温度，泄漏电流检测装置获取所述管型母线的泄漏电流，介质损耗检测装置获取所述管型母线的泄漏电流和母线电压；

所述处理器基于所述温度检测装置获取到的所述管型母线的表面温度和环境温度确定所述管型母线的内导体温度；

所述处理器基于所述泄漏电流检测装置获取到的所述管型母线的连续N次的单次泄漏电流确定所述管型母线的泄漏电流；

所述处理器基于所述介质损耗检测装置获取到的所述管型母线的泄漏电流和母线电压确定所述管型母线的介质损耗因数；

所述泄漏电流检测装置包括第一泄漏电流传感器，所述第一泄漏电流传感器与所述管型母线的屏蔽层接地线连接；

所述介质损耗检测装置包括母线电压传感器、第二泄漏电流传感器、第三泄漏电流传感器以及损耗数据处理单元；

所述第二泄漏电流传感器和所述第三泄漏电流传感器为一对反向接线的穿心式零磁通电流传感器，分别与所述管型母线的屏蔽层接地线连接，用于采集管型母线的泄漏电流；所述母线电压传感器与所述管型母线的母线电压互感器的二次侧连接，用于采集所述管型母线的母线电压信号；

所述损耗数据处理单元用于根据所述第二泄漏电流传感器和所述第三泄漏电流传感器采集到的所述泄漏电流和所述母线电压传感器采集到的所述母线电压信号确定所述管型母线的介质损耗因数；

所述第一泄漏电流传感器与所述第二泄漏电流传感器为同一元器件；

所述处理器基于所述温度检测装置获取到的所述管型母线的表面温度和环境温度确定所述管型母线的内导体温度包括：

利用下式计算所述内导体温度：

式中，T为管型母线的内导体温度；T1为所述温度传感器检测到的所述管型母线的表面温度；T0为环境温度；

所述处理器基于所述介质损耗检测装置获取到的所述管型母线的泄漏电流和母线电压确定所述管型母线的介质损耗因数包括：

利用下式计算所述介质损耗因数：

Tanδ＝tan(a+b-c×2)

其中，Tanδ为介质损耗因数；a为所述第二泄漏电流传感器输出的泄漏电流相位角；b为所述第三泄漏电流传感器输出的泄漏电流相位角；c为所述母线电压传感器输出的母线电压的相位角。

5.根据权利要求4所述的管型母线智能检测方法，其特征在于，所述温度检测装置包括温度传感器，所述泄漏电流检测装置包括第一泄漏电流传感器，所述介质损耗检测装置包括母线电压传感器、第二泄漏电流传感器以及第三泄漏电流传感器；

所述处理器基于所述泄漏电流检测装置获取到的所述管型母线的连续N次的单次泄漏电流确定所述管型母线的泄漏电流包括：

利用下式计算所述泄漏电流：

式中，

为泄漏电流；I₁为所述第一泄漏电流传感器第1次采集的数值；I₂为所述第一泄漏电流传感器第2次采集的数值；I_n为所述第一泄漏电流传感器第n次采集的数值。

6.根据权利要求5所述的管型母线智能检测方法，其特征在于，还包括以下步骤：

利用下式计算所述管型母线的电容量：

其中，C为管型母线的电容量，I1为第二泄漏电流传感器的泄漏电流有效值，I2为第三泄漏电流传感器的泄漏电流有效值，f为母线电压频率，a为第二泄漏电流传感器输出的泄漏电流相位角，b为第三泄漏电流传感器输出的泄漏电流相位角，c为母线电压的相位角，U为母线电压有效值。

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