基于红外成像技术的零值绝缘子检测

提出使用绝缘子红外图像和支持向量机相结合的方法对不同污秽程度、空气湿度和空气温度下的零值绝缘子进行自动检测。首先对现场得到的绝缘子串红外图像进行预处理操作。在对绝缘子串红外图像进行预处理后,利用二维Otsu算法对红外图像进行分割,得到标记了绝缘子串的二值图像。利用边缘检测算法提取出绝缘子串的边缘图像。采用最小二乘法对绝缘子盘面边缘图像进行拟合,得到盘面椭圆方程,利用椭圆方程提取出单个绝缘子盘面。对单个绝缘子盘面进行温度特征提取,利用三因素方差分析方法对特征参数进行显著性检验,挑选受绝缘子污秽程度、环境湿度和环境温度影响较小的参数作为特征参数。选取径向基核函数作为支持向量机的核函数,利用Lib VSM工具中基于交叉验证的网格搜索的参数选择方法和训练集数据进行实验确定核函数参数γ和错误代价C。最后,使用测试数据对整个识别模型进行测试,识别率较高,满足预设要求。     

基于红外图像匹配的零值绝缘子检测

针对零值绝缘子检测,提出一种SIFT算法与改进RANSAC法相结合的图像匹配检测方法。首先利用SIFT算法与欧式距离实现待测绝缘子串与图像库标准绝缘子串的图像特征提取及粗匹配,然后将马氏距离与RANSAC算法相结合实现特征的精匹配,提出了一种基于数据模型外点率的自适应方法来减少RANSAC算法在检验抽样数据模型上耗费的大量时间。试验结果表明,所提方法能准确地实现待测绝缘子串与图像库相应标准零值绝缘子串的匹配,实现零值绝缘子的准确识别。     

污秽对红外成像法测零值绝缘子影响的有限元分析

为研究污秽对绝缘子串电压分布及红外热像法测零值绝缘子的影响,以110 kV绝缘子串为例,采用有限元分析方法对不同污秽条件下含零值及正常绝缘子串的电压分布进行了多组仿真对比试验。结果表明:零值绝缘子位于两端比位于中部对绝缘子串电压分布的影响更大;随着等值盐密的增大,绝缘子串电压分布趋于均匀,零值绝缘子负温升特征的显著性有所下降;绝缘子串下表面覆污时的电压分布比上表面覆污时更均匀;当两端污秽度大时,绝缘子串的分布电压在中部最高。     

输配电线路零值绝缘子红外检测技术研究*

瓷绝缘子在长期机电负荷与恶劣气候条件影响下,易发生劣化并出现零值现象,导致绝缘子串的有效爬电距离缩短,在过电压下易发生闪络击穿,严重威胁输配电线路的安全运行。红外热像法因其非接触式、安全高效的优点,成为现有技术中相对可行的零值绝缘子带电检测方法。介绍了红外成像技术检测零值绝缘子的原理,概述了红外图像预处理、红外热像特征提取与零值绝缘子识别模型的研究现状,提出了零值绝缘子红外热像智能检测流程,可为零值绝缘子的带电检测提供参考。     

电场法带电检测零值绝缘子的研究

讨论了高压输电线路上悬式绝缘子串的纵向电场分布。分析存在零值时电场分布的变化后提出了带电检测零值绝缘子的新方法——电场法。实验表明用电场法可以检测出悬式绝缘子串中的零值绝缘子     

基于红外测温的零值和污秽绝缘子快速检测试验研究

红外测温技术具有不接触、不停运、不取样、检测速度快的优点,是绝缘子运行状态在线检测的重要方法之一。文中在绝缘子发热机理和红外热像技术的原理上,立足电力工作中零值和污秽绝缘子快速检测,分别对零值绝缘子位于绝缘子串不同位置时红外测温试验对比,以及对污秽绝缘子串与清洁串的红外测温对比,试验结果表明,当绝缘子串有严重污秽和零值绝缘子存在时,其热像表征图像发生明显的突变。此外,当零值绝缘子位于串中靠近高压端时,其热像图像显示零值绝缘子与相邻正常绝缘子平均温差最大,位于中部时与相邻正常绝缘子平均温差最小,位于低压端时为高压端和中部之间,因此可利用红外测温技术通过精度较高的红外热像仪对串中零值绝缘子和污秽绝缘子快速辨别。     

应用盘面特征识别红外检测盲区的零值绝缘子

依据铁帽特征的零值绝缘子红外检测存在检测盲区,零值绝缘子的漏检将严重威胁电网的安全运行。本文将盘面特征纳入劣化识别判据中,建立了湿污绝缘子串盘面温升求解模型,该模型通过对串中不同位置绝缘子表面干燥带及干燥带电弧等运行状态进行判别,再根据热交换过程中功率平衡求解出盘面温升分布;并提出了以零值绝缘子与相邻绝缘子盘面温差特征来识别红外检测盲区内的零值绝缘子。仿真和试验结果均表明:湿污状态下,零值绝缘子盘面呈现"负温差"特征,且"负温差"程度由表面污秽度、空气湿度和零值绝缘子在串中的位置决定。     

变电站支持瓷绝缘子的微观裂纹以及零值绝缘子在线检测方法研究

内蒙古电力科学研究院将国内光学领域先进的紫外光学探伤技术首次应用于进行变电站电气一次设备的缺陷检测。该技术可通过检测肉眼不可分辨的电晕放电和表面局部放电量,发现随着变电站投运时间增长,站内支持瓷柱由于材质老化、机械应力等因素导致的裂纹,特别是开关刀闸等活动部位的支持瓷柱;还可以检测瓷绝缘的污秽造成的爬电、悬瓶中的零值绝缘子、导线受外伤或腐蚀后出现的断股和散股、卡抓金具的外伤和松动等,     

220kV低零值绝缘子红外检测技术应用研究

为研究输电线路绝缘子低零值红外检测方式,分析绝缘子串的电压分布及发热功率,利用耐压设备对含有劣化绝缘子进行红外分析,获取了低零值绝缘子红外热像图谱特征。现场检测结果表明,红外热像技术可通过遥测绝缘子串温度特征来判断绝缘子绝缘性能,并总结出该方法实际应用的优势和缺陷,提出应用该技术的策略建议,为研究绝缘子带电检测低零值提供参考。     

220 kV悬式瓷绝缘子零值原因研究

为了研究悬式瓷绝缘子零值形成原因,对在运220 kV劣化瓷绝缘子进行取样,并对取样绝缘子进行机械、电气和材料性能试验研究。试验结果表明:此次瓷绝缘子低值或零值原因可以分为三种类型。瓷绝缘子头部侧面位置发生击穿(类型一)的原因可能是运输安装过程中发生碰撞或者运行老化;瓷绝缘子发生炸裂(类型二)的原因是瓷质中Al2O3含量较低,机械强度不达标;瓷绝缘子头部正上方位置发生击穿(类型三)的原因是制作工艺把控不严,在出厂前未能完全剔除存在质量缺陷的绝缘子,一定程度上增加了投运后受外力损伤的几率。以上研究结果为进一步开展瓷绝缘子劣化原因分析和质量源头管控提供了科学的基础试验数据和强有力的技术支撑。     

基于无人机的绝缘子带电零值检测技术

为提高输电线路零值绝缘子的检测效率,利用无人机装载电场探测装置可实现免登塔带电检测。文中首先建立220 kV瓷绝缘子串1∶1仿真模型,通过Comsol有限元数值仿真,分析研究串型、路径抖动、无人机及电场探头对绝缘子串空间电场分布的影响;继而建立零值绝缘子识别方法及其后台检测系统;最后进行实验室及现场实测。研究结果表明：双联绝缘子串同时存在零值绝缘子时,其空间电场分布互不影响;无人机飞行过程中直线检测路径的偏移距离应小于50 mm;绝缘子串的空间电场分布不受无人机及电场探头影响。利用文中所提的零值绝缘子检测方法,通过无人机搭载电场探测装置,可实现零值绝缘子的现场检测。     

基于电磁波检测的零值绝缘子诊断方法

提出了一种基于电磁波检测的零值绝缘子诊断方法,即联合采用基于(特高频)UHF和(高频)HF的局放电流检测方法。在实验电路中,通过信号对比和统计模式判别,极大地消除了测量信号中的各种干扰,可较准确地判断是否有零值绝缘子出现。     

污秽对红外成像法检测劣化绝缘子的影响

瓷绝缘子串中劣化绝缘子的存在将威胁电力系统的安全运行。为此通过实验室和现场试验研究了不考虑环境因素时污秽对红外成像法检测劣化绝缘子的影响,其中重点分析了污秽轻重和其状态、污秽劣化绝缘子的位置、型式、布置方式、表面颜色,检测距离对红外成像法检测劣化绝缘子的影响。研究结果表明:绝缘子表面干燥污秽存在有利于红外成像法的检测;湿润污秽和绝缘子表面颜色及布置方式会影响检测的准确性;绝缘子型式和污秽度大小对红外成像法的检测基本无影响;红外成像法易于检测绝缘子串高压端的污秽劣化绝缘子,低压端次之,中部最低。因此,红外成像法可以实现非接触式检测污秽劣化绝缘子。     

低值瓷绝缘子红外检测温差阈值研究

依据目前的带电设备红外诊断技术应用导则,正温升1 K是低值瓷绝缘子的判别条件。但根据实际运行情况,该温差阈值较大,易造成红外检测漏检率偏高,为此,对某省电科院瓷绝缘子红外检测数据进行归纳梳理与统计分析。首先对低值温差样本进行分布函数拟合,再利用对数似然值、KS准则及赤池信息准则(AIC)对模型进行拟合优度检验,继而提出了一种基于逆高斯分布的低值绝缘子温差数学模型,并利用极大似然估计法求出模型参数,最终得到了红外检测低值瓷绝缘子的精确温差阈值模型。研究表明,逆高斯分布能够很好地拟合低值温差数据,由此得出的温差阈值模型能够提高低值瓷绝缘子红外检测准确度,可以为低值瓷绝缘子检测温差阈值的合理优化设定提供重要参考依据。     

基于振动法检测的瓷绝缘子损伤探讨

为减少在役支柱绝缘子断裂事故,提高其检出率及检测速度,笔者首次研究了将整体损伤检测法——振动法引入绝缘子检测的可行性,并设计了4个试样绝缘子的自由悬挂与地面放置状态试验,用力锤激励绝缘子使其振动并采集加速度响应信号,对采集的信号分别进行频谱分析和小波包分析,以提取损伤特征参数,并比较这两种信号处理方法的优劣。结果表明,用3层小波包分解的信号处理方法可有效检测出支柱绝缘子4 mm深的裂纹损伤。     

500kV升压站绝缘子零值检测

纳雍电厂首次对500kV升压站绝缘予零值进行检测工作,主要对500kV悬式绝缘子带电部分采用火花间隙法测量,停电部分采用绝缘电阻法测量。     

零值绝缘子带电检测方法探讨

通过多种零值绝缘子带电检测的模拟试验,对比了零值绝缘子检测的绝缘电阻法、火花间隙法、电压分布法、红外热成像法的优缺点,结果表明红外热成像法更适合不停电状态下零值绝缘子的大面积普测.     

110kV零值瓷绝缘子电场仿真分析研究

瓷绝缘子长期运行后其绝缘性能和机械性能下降,容易产生零值、低值绝缘子,严重时会导致输电线路外绝缘发生闪络,发生电网停电事故。利用相关仿真分析软件,对110 kV直线猫头塔绝缘子上的无零值绝缘子和不同部位劣化绝缘子进行钢脚和铁帽的电位自由度耦合,以模拟在实际情况下的零值绝缘子,通过在电位分布云图、等位线分布图、电场分布云图、电位分布和电场分布曲线等方面的对比分析,分析不同部位零值绝缘子对绝缘子串空间电场分布特性的影响,对绝缘子劣质绝缘子的检测提供一定的理论支撑。     

基于局部电场的零值绝缘子检测技术研究

通过电场法可检测出绝缘子串零值片,而现有的技术都是通过扫测整串绝缘子电场分布曲线来找出零值片,此方法操作难度大、效率低。本文提出通过探测绝缘子局部电场的方法来识别零值绝缘子。首先建立了零值绝缘子检测仿真模型,得到了含检测装置的绝缘子串电场畸变特性,然后通过该特性,获得了零值片的局部电场识别判据。最后,通过设计传感器、探测装置,验证了仿真结果,并实现了零值绝缘子的点测识别。研究结果表明,采用三阵列电场法可以实现零值绝缘子检测。装置长度应大于电场的畸变区间长度,对于本文研究对象可取130mm;识别判据为探头1、3变化率?13<10% ,探头2偏差率?2<50% 。检测时,对于高压端和中压端,检测装置应为正对钢脚,在低压端应为正对伞裙。研究结果可为输配电外绝缘智慧运维提供技术支撑。     

考虑环境相对湿度和污秽度的零值绝缘子红外检测方法

零值绝缘子红外检测方法因精准、高效、安全等优点得以广泛应用,但其测量结果易受环境相对湿度和污秽度影响。为此,文中首先建立污秽绝缘子串电-热-流场耦合模型,分析零值绝缘子位置、环境相对湿度和污秽度对绝缘子串温度分布的影响;然后提出一种基于相邻温升差的零值绝缘子红外检测方法,并进行试验验证。结果表明:零值的存在会使绝缘子串连续性马鞍型温度分布遭到破坏;绝缘子离回转中心轴越远,温升越小,反之越大,最大温升出现在铁脚与下表面连接处;随着环境相对湿度和污秽度的增加,绝缘子串的整体温升逐渐增加,零值绝缘子与正常绝缘子温升差逐渐变大。试验结果证明了所提方法用于现场零值绝缘子检测的可行性和有效性。