基於紅外熱像交流輸電線路瓷質零值絕緣子在線檢測方法
2023-09-17 00:58:35 1
專利名稱：基於紅外熱像交流輸電線路瓷質零值絕緣子在線檢測方法
技術領域：
本發明屬於電力傳輸領域，涉及絕緣子的在線狀態檢測，特別涉及一種基於紅外熱成像 的交流輸電線路瓷質零值絕緣子在線檢測方法。
背景技術：
電力系統使用最多的電力設備是線路絕緣子，輸電線路中運行的瓷質絕緣子在長期的機 械力和電場的作用下，造成絕緣性能喪失而成為零值絕緣子(電阻值小於O.SMfl)。零值絕緣 子的出現會使其它正常絕緣子承受電壓升高，在過電壓、惡劣氣候條件下容易發生閃絡，直 接影響電力系統的安全運行，嚴重的還會對國民經濟的運行和人民生命財產造成重大損失。 為此，電力部門規定對瓷絕緣子應定期檢測，並及時更換零值絕緣子。
目前，瓷質絕緣子的檢測主要採用電壓分布法，如國內普遍使用的短路叉或火花間隙法， 以及直接測量電壓分布的儀器，它們都需要逐片檢測絕緣子，勞動強度大，即便開發了自爬 式測量儀，工作量仍很大，且儀器笨重，可靠性差，容易產生誤判。
雖有人提出可用紅外成像儀根據溫度的變化檢測零值絕緣子，但沒有具體的判定方法， 仍沒有得到實際應用。
發明內容
本發明的目的是提供一種基於紅外熱成像的交流輸電線路瓷質零值絕緣子在線檢測方法。
本發明的原理和技術方案是當瓷質絕緣子串中含有零值絕緣子時，造成其它絕緣子分 布電壓升高，整串絕緣子的電抗降低，絕緣子串洩漏電流增加，良好絕緣子和零值絕緣子發 熱差異增大，所以通過高精度紅外成像儀拍攝絕緣子串熱場圖像，採用圖像處理技術提取絕 緣子串軸向溫度分布曲線，利用相鄰絕緣子軸向溫度分布曲線差異可以準確地判定絕緣子狀 態。本發明的具體步驟為
(1) 被檢測絕緣子串的紅外熱成像攝取
(2) 採用雙樹復小波變換對熱場圖像進行自適應噪聲消除；
(3) 最大類間方差法圖像分割；
(4) 填空洞、去毛刺形態學操作；
(5) 細化形態學操作；
(6) Hough變換提取絕緣子串中軸線；
3(7) 利用絕緣子串的中軸線和邊緣特徵劃分單片絕緣子區域，並提取各絕緣子的軸線溫度 分布曲線；
(8) 相鄰絕緣子軸線溫度分布的灰色關聯度計算；
(9) 相鄰絕緣子關聯度顯著性比較，如有顯著差異則判定絕緣子為零值，否則判定為正常。 本發明由於對拍攝的絕緣子串紅外圖像實施了噪聲消除，獲得了真實的絕緣子串軸線溫
度分布曲線，並採用客觀的評價標準實現零值鑑別，徹底解決了以往在線檢測零值絕緣子準 確性不高的毛病。其應用可大大減少絕緣子零值檢測的工作量，減少檢測安全事故，減少絕 緣子汙閃停電事故，極大地提高電力系統安全運行水平。該方法不需要在杆塔上安裝任何設 備，運行和維護成本低，若藉助現行的直升機電力巡線航拍，更節省人力、物力、財力。
本發明用於對國網武漢高壓研究院提供的21片零值絕緣子模擬110KV線路進行檢測， 可以全部檢出。
附圖1為本發明的流程圖
具體實施例方式
本發明實施所需設備為一臺高精度紅外成像儀(要求溫度解析度《0.06'C，鏡頭焦距
》4m)和一臺安裝了瓷絕緣子零值分析判斷軟體(本發明方法的計算機實現程序)的計算機。 應用本發明的步驟為-
(1) 輸電線路在役瓷質絕緣子串的紅外熱像攝取，超高壓輸電線路可以在電力巡線時 拍攝；
(2) 紅外熱像數據輸入安裝了瓷絕緣子零值分析判斷軟體的計算機；
(3) 運行瓷絕緣子零值分析判斷軟體對紅外熱像數據進行自動分析，返回檢測結果。
權利要求
1、一種基於紅外熱成像的交流輸電線路瓷質零值絕緣子在線檢測方法，其特徵是，該方法的步驟為(1)被檢測絕緣子串的紅外熱成像攝取；(2)採用雙樹復小波變換對熱場圖像進行自適應噪聲消除；(3)最大類間方差法圖像分割；(4)填空洞、去毛刺形態學操作；(5)細化形態學操作；(6)Hough變換提取絕緣子串中軸線；(7)利用絕緣子串的中軸線和邊緣特徵劃分單片絕緣子區域，並提取各絕緣子的軸線溫度分布曲線；(8)相鄰絕緣子軸線溫度分布的灰色關聯度計算；(9)相鄰絕緣子關聯度顯著性比較，如有顯著差異則判定絕緣子為零值，否則判定為正常。
全文摘要
本發明涉及一種基於紅外熱成像的交流輸電線路瓷質零值絕緣子在線檢測方法，屬於電力傳輸領域。本發明的目的是提供一種安全、經濟、高效、高準確性的在役零值絕緣子紅外檢測方法。本發明的技術方案是當瓷質絕緣子串中含有零值絕緣子時，造成其它絕緣子分布電壓升高，整串絕緣子的電抗降低，絕緣子串洩漏電流增加，良好絕緣子和零值絕緣子發熱差異增大，通過高精度紅外成像儀拍攝絕緣子串熱場圖像，採用圖像處理技術提取絕緣子串軸向溫度分布曲線，利用相鄰絕緣子軸向溫度分布曲線差異實現絕緣子狀態的準確判定。本發明可用於110KV及以上電壓等級交流輸電線路瓷質絕緣子零值檢測工作，其應用可大大減輕檢測工作量，提高電力系統安全運行水平。
文檔編號G01R31/00GK101487866SQ200810143510
公開日2009年7月22日 申請日期2008年11月6日 優先權日2008年11月6日
發明者姚建剛, 李佐勝, 李文杰, 毛李帆, 芳 陳 申請人:姚建剛;李佐勝;毛李帆;陳 芳;李文杰