[发明专利]一种瓷质悬式绝缘子缺陷诊断方法

说明书

技术领域    

本发明涉及一种绝缘子缺陷诊断方法，属高压输变电设备运行维护检修技术领域。

背景技术    

瓷质悬式绝缘子（下称绝缘子）是电网中的主要绝缘部件，同时起到机械支撑的作用。运行中的绝缘子长期工作于强电场、机械应力、污秽及恶劣气候等共存的复杂环境中。随着运行时间的增加，受机电联合作用，绝缘子的绝缘性能和机械性能会慢慢下降，从而产生低值绝缘子（绝缘子电阻在10兆欧与500兆欧之间）或零值绝缘子（绝缘子电阻小于10兆欧）。零值或低值绝缘子统称为缺陷绝缘子。如果一串绝缘子中有缺陷绝缘子出现，则表示部分绝缘被短路，相应地增加了闪络概率。如果有缺陷绝缘子的绝缘子串发生工频闪络或遭受雷击，会有很大电流流过缺陷绝缘子内部，强大的电流产生的热效应往往会造成悬式绝缘子钢帽炸裂或脱开，从而出现绝缘子串掉串、导线落地等严重事故。

在输变电设备运行维护检修技术领域尽早发现绝缘子的性能劣化是输变电设备安全稳定运行的重要保障，且直接关系到电网的安全稳定和对用户供电的可靠性。

目前，缺陷绝缘子检测以电压分布法为主，红外成像法为辅。但是，电压分布法工作量巨大，且安全性差、效率低，故实际应用时漏检率极高。红外热像法有非接触、安全性和测试效率高的优点，由于绝缘子成像效果不佳和判断标准不完善导致检测效果不好，故应用范围十分有限，仅作为一种辅助手段开展。红外热像法绝缘子检测依据的标准是DL/T664-2008《带电设备红外诊断技术应用导则》。该标准提出，运行中的低值绝缘比正常绝缘子温度高，零值绝缘子温度较正常绝缘子低，判断标准为温差1K。实际情况是，受环境因素、表面污秽等因素的影响，低、零值绝缘子与正常绝缘子的温差往往是小于1K，故无法实现判别。

发明内容                                             

本发明的目的是，引入数值分析方法，形成一种新的基于红外热像原理的绝缘子缺陷诊断方法，提高红外热像法绝缘子检测的诊断准确率。

本发明公开了一种基于红外热像技术的绝缘子缺陷诊断方法。

本发明的技术方案是，通过分析瓷质悬式绝缘子串的温度特征信息，引入数值分析理论对基于红外热像图谱的绝缘子缺陷进行诊断。首先在待检测现场采集一定数量同类型无明显异常绝缘子串的红外热像图谱，分析形成本检测现场该类型绝缘子串的基准温度特征信息。然后提取待诊断绝缘子串红外热像图谱中的温度特征信息与基准温度特征信息比较，根据数值分析理论开展基于红外热像图谱的绝缘子缺陷诊断，有明显差异时即可以判断为缺陷绝缘子。

本发明所述检测方法包括以下步骤：

(1)在待检测现场采集n串无明显异常绝缘子串的红外热像图谱，假设待检测现场共有m串同类型瓷质悬式绝缘子串，则建议n满足以下条件：0.1*m<n<0.5*m，且n>2。所述n的选择条件不是固定，可以根据现场条件适当调整，在一定的范围内，n越大，诊断准确率越高。

所述无明显异常的判断原则是温度分布趋势与本现场采集的大部分绝缘子串的温度分布趋势相同。所述n串无明显异常绝缘子串的红外热像图谱的采集工作应在尽量短的时间内完成，以保证每串绝缘子的红外热像图谱采集环境条件是基本一致的。所述同类型瓷质悬式绝缘子串是指串长相同，绝缘子类型相同。

(2)提取（1）所述绝缘子串红外热像图谱中每片绝缘子钢帽处温度，按绝缘子位置保存。所述绝缘子钢帽处温度可以是钢帽处的平均温度或最高温度，也可以是运用图像处理技术实施降噪、去干扰信息后钢帽处的平均温度或最高温度。所述绝缘子位置是指每片绝缘子在绝缘子串中所处的位置，在指定方向后，每片绝缘子的位置编号是唯一的。所述方向是指编号起始是导线侧还是构架侧。如某串绝缘子共14片绝缘子，方向为导线侧开始编号，则靠近导线侧的第一片绝缘子的位置编号为1，最后一片位置编号为14。

（3）将（2）所述n串绝缘子相同位置绝缘子钢帽的温度求算术平均后得到基准温度，称之为该检测现场该类型绝缘子串的基准温度特征信息。所述基准温度特征信息是一个包括绝缘子位置信息的特征向量，向量的维度与绝缘子数量相同。

（4）采集待诊断绝缘子串的红外热像图谱，然后按（2）所述方法获取待诊断绝缘子串的温度，即为待诊断绝缘子串特征信息。所述待诊断绝缘子串温度特征信息是一个包括位置信息特征向量，向量的维度与绝缘子数量相同。