[发明专利]GIS设备内部缺陷可视化智能识别方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力设备内部缺陷检测方法，尤其涉及一种GIS设备内部缺陷可视化智能识别方法。

背景技术

气体绝缘组合电器(GIS)是电力系统中的重要设备，随着电网电压等级和容量的不断提高，GIS设备故障率也随之增加。GIS设备是全封闭组合结构设备，一旦发生故障，维修时间较长，造成的影响和损失就很大。因此，GIS设备的稳定、可靠运行对电力系统的安全、稳定具有非常重要的意义。

GIS设备在制造、安装、运行过程中可能会出现部件松脱、脱落、遗漏、变形等缺陷，但很难预测。GIS设备内部缺陷的先兆和主要表现形式往往是局部放电，同时局部放电是导致绝缘劣化的原因，它的持续发展将会导致事故的发生，给电网造成损失。

目前，针对GIS设备的局部放电检测主要分为电测法和非电测法，电测法主要包括脉冲电流法、外被电极法，非电测法主要包括超声波检测法、超高频检测法，这些局部放电的检测方法均不能完全确定GIS设备内部是否存在缺陷，也不能直观、可视、智能地确定和识别出GIS设备内部缺陷的性质和位置。

发明内容

为了完全确定GIS设备内部是否存在缺陷，同时直观、可视、智能地确定和识别出GIS设备内部缺陷的性质和位置，本发明提出了一种GIS设备内部缺陷可视化智能识别方法，包括如下步骤：

A.对GIS设备进行局部放电源的检测；

B.对检测到的局部放电源数据进行图谱特征提取；

C.利用X射线数字成像检测系统，对局部放电源区域进行可视化成像并形成X射线透照图片；

D.将利用X射线数字成像检测系统获得的X射线透照图片进行特征提取；

E.将获得的局部放电源数据的图谱特征和利用X射线数字成像检测系统获得的X射线透照图片的特征分别与预设的图谱特征和预设的X射线透照图片特征进行相似度检索；

F.根据相似度检索结果确定GIS设备内部缺陷的性质和位置。

其中，对GIS设备进行局部放电源的检测采用超声波检测法和超高频检测法。

对检测到的局部放电源数据进行图谱特征提取是指对检测到的局部放电源数据进行直方图、时域自相关分析和能谱特征的提取。本发明中图谱特征中的直方图是检测到的局部放电源数据中放电量Q随相位θ分布的直方图。时域自相关分析采用如下公式：其中，ρ_x(τ)为时域自相关分析，τ为时差，x(t)为局部放电源数据中放电量Q随时间t的信号序列。能谱表达式为：其中，W_x(ω)为能谱，ρ_x(τ)为时域自相关分析，ω是角频率，τ为时差。

利用X射线数字成像检测系统，对局部放电源区域进行可视化成像并形成X射线透照图片的具体步骤为：

C1.在GIS设备局部放电源位置的一侧紧贴设备外侧放置平板探测器，另一侧在四角架上放置高频X射线机，将高频X射线机的X射线发射窗口中心对准GIS设备局部放电源位置，保持平板探测器中心、高频X射线机的X射线发射窗口中心和GIS设备局部放电源位置在一条直线上；

C2.将高频X射线机通过电缆与高频X射线机控制箱相连；

C3.将平板探测器通过X射线数字检测数据线与X射线数字检测笔记本电脑工作站相连；

C4.根据生产现场高频X射线机、GIS设备局部放电源位置等条件，设定电压80～300kV、电流0.8～3mA、透照时间60～180s；

C5.设定X射线数字成像系统参数后，启动高频X射线机控制箱的射线发射按钮，对GIS设备内部局部放电源位置区域进行透照并获得数字图片；

C6.将数字图片在X射线数字检测笔记本电脑工作站进行滤波去噪处理；

C7.重复步骤C1、C4、C5和C6，透照不同部位。

将利用X射线数字成像检测系统获得的X射线透照图片进行特征提取的具体方法是对获得的X射线透照图片进行直方图特征提取。