[发明专利]基于红外热像交流输电线路瓷质零值绝缘子在线检测方法

说明书

技术领域

本发明属于电力传输领域，涉及绝缘子的在线状态检测，特别涉及一种基于红外热成像的交流输电线路瓷质零值绝缘子在线检测方法。

背景技术

电力系统使用最多的电力设备是线路绝缘子，输电线路中运行的瓷质绝缘子在长期的机械力和电场的作用下，造成绝缘性能丧失而成为零值绝缘子(电阻值小于0.5MΩ)。零值绝缘子的出现会使其它正常绝缘子承受电压升高，在过电压、恶劣气候条件下容易发生闪络，直接影响电力系统的安全运行，严重的还会对国民经济的运行和人民生命财产造成重大损失。为此，电力部门规定对瓷绝缘子应定期检测，并及时更换零值绝缘子。

目前，瓷质绝缘子的检测主要采用电压分布法，如国内普遍使用的短路叉或火花间隙法，以及直接测量电压分布的仪器，它们都需要逐片检测绝缘子，劳动强度大，即便开发了自爬式测量仪，工作量仍很大，且仪器笨重，可靠性差，容易产生误判。

虽有人提出可用红外成像仪根据温度的变化检测零值绝缘子，但没有具体的判定方法，仍没有得到实际应用。

发明内容

本发明的目的是：提供一种基于红外热成像的交流输电线路瓷质零值绝缘子在线检测方法。

本发明的原理和技术方案是：当瓷质绝缘子串中含有零值绝缘子时，造成其它绝缘子分布电压升高，整串绝缘子的电抗降低，绝缘子串泄漏电流增加，良好绝缘子和零值绝缘子发热差异增大，所以通过高精度红外成像仪拍摄绝缘子串热场图像，采用图像处理技术提取绝缘子串轴向温度分布曲线，利用相邻绝缘子轴向温度分布曲线差异可以准确地判定绝缘子状态。本发明的具体步骤为：

(1)被检测绝缘子串的红外热成像摄取；

(2)采用双树复小波变换对热场图像进行自适应噪声消除；

(3)最大类间方差法图像分割；

(4)填空洞、去毛刺形态学操作；

(5)细化形态学操作；

(6)Hough变换提取绝缘子串中轴线；

(7)利用绝缘子串的中轴线和边缘特征划分单片绝缘子区域，并提取各绝缘子的轴线温度分布曲线；

(8)相邻绝缘子轴线温度分布的灰色关联度计算；

(9)相邻绝缘子关联度显著性比较，如有显著差异则判定绝缘子为零值，否则判定为正常。

本发明由于对拍摄的绝缘子串红外图像实施了噪声消除，获得了真实的绝缘子串轴线温度分布曲线，并采用客观的评价标准实现零值鉴别，彻底解决了以往红外检测零值绝缘子准确性不高的毛病。其应用可大大减少绝缘子零值检测的工作量，减少检测安全事故，减少绝缘子污闪停电事故，极大地提高电力系统安全运行水平。该方法不需要在杆塔上安装任何设备，运行和维护成本低，若借助现行的直升机电力巡线航拍，更节省人力、物力、财力。

本发明用于对国网武汉高压研究院提供的21片零值绝缘子模拟110KV线路进行检测，可以全部检出。

附图说明

附图1为本发明的流程图

具体实施方式

本发明实施所需设备为一台高精度红外成像仪(要求：温度分辨率≤0.06℃，镜头焦距≥4m)和一台安装了瓷绝缘子零值分析判断软件(本发明方法的计算机实现程序)的计算机。

应用本发明的步骤为：

(1)输电线路在役瓷质绝缘子串的红外热像摄取，超高压输电线路可以在电力巡线时拍摄；

(2)红外热像数据输入安装了瓷绝缘子零值分析判断软件的计算机；

(3)运行瓷绝缘子零值分析判断软件对红外热像数据进行自动分析，返回检测结果。