一種基于盤面和鋼帽溫度特征的絕緣子在線檢測方法
【專利摘要】一種基于盤面和鋼帽溫度特征的絕緣子在線檢測方法，當懸式瓷絕緣子串中含有低、零值絕緣子時，將導致絕緣子串的電壓分布規律會發生變化，從而進一步改變絕緣子的溫度分布規律，其中絕緣子盤面的溫度隨絕緣子絕緣電阻的降低而降低，絕緣子鋼帽的溫度隨絕緣子絕緣電阻的降低呈現先升高后降低的趨勢。本發明通過高精度紅外成像儀拍攝絕緣子串的紅外熱圖像，采用圖像處理技術分別提取絕緣子串的鋼帽溫度分布曲線和盤面溫度分布曲線，將獲取的溫度分布曲線與正常絕緣子串的溫度分布曲線對比，趨勢變化不一致的位置即可判定為劣化絕緣子。本發明可用于35kV及以上電壓等級交流盤形懸式瓷絕緣子串的劣化檢測工作。
【專利說明】
一種基于盤面和鋼帽溫度特征的絕緣子在線檢測方法
技術領域
[0001] 本發明涉及一種基于盤面和鋼帽溫度特征的絕緣子在線檢測方法，屬高壓輸變電 設備運行維護檢修技術領域。
【背景技術】
[0002] 盤形懸式瓷絕緣子（下稱絕緣子)是電網中的重要絕緣部件，同時起到機械支撐的作 用。運行中的絕緣子長期工作于強電場、機械應力、污穢及惡劣氣候等共存的復雜環境中， 隨著運行時間的增加，受機電聯合作用，絕緣子的絕緣性能和機械性能會慢慢下降，從而產 生低值（10~500)或零值絕緣子(0~10)。低值或零值絕緣子統稱劣化絕緣子。如果一串絕緣 子中有劣化絕緣子出現，則表示部分絕緣被短路，相應地增加了閃絡概率。如果有劣化絕緣 子的絕緣子串發生工頻閃絡或遭受雷擊，會有很大電流流過絕緣子內部，強大的電流產生 的熱效應往往會造成絕緣子鋼帽炸裂或脫開，從而出現絕緣子串掉串、導線落地等嚴重事 故。在輸變電設備運行維護檢修技術領域盡早發現劣化絕緣子是輸變電設備安全穩定運行 的重要保障，且直接關系到電網的安全穩定和對用戶供電的可靠性。
[0003] 應用紅外熱像技術檢測絕緣子依據是DL/T664-2008《帶電設備紅外診斷技術應用 導則》，該標準提出通過比較同一串中相鄰絕緣子的鋼帽溫度來實現劣化絕緣子的診斷。根 據絕緣子發熱原理，劣化絕緣子鋼帽溫度隨其絕緣電阻的降低呈現先升高后降低的趨勢， 在某一阻值區間內其溫度與正常絕緣子相近，無法通過紅外熱像測溫的方法實現判別，這 個阻值區間稱之為紅外檢測盲區。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的是，提供一種基于盤面和鋼帽溫度特征的絕緣子在線檢測方法，提高劣 化絕緣子檢測的準確率。
[0005] 本發明的技術方案是，當盤形懸式瓷絕緣子串中含有劣化絕緣子時，將導致絕緣 子串的電壓分布規律會發生變化，從而進一步改變絕緣子的溫度分布規律，其中絕緣子盤 面的溫度隨絕緣子絕緣電阻的降低而降低，絕緣子鋼帽的溫度隨絕緣子絕緣電阻的降低呈 現先升高后降低的趨勢。通過高精度紅外成像儀在線拍攝絕緣子串的紅外熱圖像，采用圖 像處理技術分別提取絕緣子串的鋼帽溫度分布曲線和盤面溫度分布曲線，將獲取的溫度分 布曲線與正常絕緣子串的標準溫度分布曲線對比，趨勢變化不一致的位置即可判定為劣化 絕緣子。
[0006] 本發明所述檢測方法包括以下步驟： (1)采集待診斷絕緣子串的紅外熱像圖譜，提取絕緣子串紅外熱像圖譜中每片絕緣子 鋼帽溫度和盤面溫度。
[0007] (2)將所述絕緣子鋼帽溫度和盤面溫度分別按位置編號保存并繪制溫度曲線，分 別得到絕緣子串盤面溫度分布曲線和鋼帽溫度分布曲線。所述絕緣子位置編號是指每片絕 緣子在絕緣子串中所處的位置，指定為從導線側開始編號，則靠近導線側的第一片絕緣子 的位置編號為1，其它絕緣子依次編號。
[0008] (3)將所述絕緣子串盤面溫度分布曲線和鋼帽溫度分布曲線分別與標準曲線進行 比較，找出畸變點，并按照劣化絕緣子判斷準則進行劣化絕緣子判斷。
[0009] 所述劣化絕緣子判斷準則包括： (1)絕緣子串盤面溫度分布曲線出現局部低點、絕緣子串鋼帽溫度分布曲線相同位置 出現局部高點，判斷該位置為低值絕緣子。
[0010] (2)絕緣子串盤面溫度分布曲線出現局部低點、絕緣子串鋼帽溫度分布曲線相同 位置出現局部低點，判斷該位置為零值絕緣子。
[0011] (3)絕緣子串盤面溫度分布曲線未出現局部低點、絕緣子串鋼帽溫度分布曲線出 現局部高點，判斷絕緣子串鋼帽溫度分布曲線出現明顯局部高點位置為低值絕緣子。
[0012] (4)絕緣子串盤面溫度分布曲線未出現局部低點、絕緣子串鋼帽溫度分布曲線出 現明顯局部低點或無畸變點，判斷該絕緣子串無劣化絕緣子。
[0013] 本發明的優點是，本發明綜合絕緣子鋼帽和盤面的溫度特征對劣化絕緣子進行診 斷，利用紅外熱像在線獲取絕緣子串中每片絕緣子鋼帽和盤面的溫度信息并分別生成溫度 分布曲線，將鋼帽和盤面的溫度分布曲線分別與正常絕緣子串的標準溫度分布曲線進行對 比，趨勢變化不一致的位置即可判定為劣化絕緣子。本發明檢測方法不存在檢測盲區，可以 提高紅外熱像法劣化絕緣子檢測準確率。
【附圖說明】
[0014] 圖1為本發明檢測方法流程框圖； 圖2為絕緣子串鋼帽標準溫度曲線圖； 圖3為絕緣子串盤面標準溫度曲線圖； 圖4為待診斷絕緣子串鋼帽溫度曲線圖； 圖5為待診斷絕緣子串盤面溫度曲線圖。
【具體實施方式】
[0015] 本發明【具體實施方式】如圖1所示。
[0016] 實施例： 某220kV輸電線路絕緣子串應用基于紅外熱像的盤形懸式瓷絕緣子在線檢測方法開展 檢測，每串絕緣子含14片同型號絕緣子。以下為診斷過程： (1)采集待診斷絕緣子串的紅外熱像圖譜。
[0017] (2)提取（1)所述待診斷絕緣子串紅外熱像圖譜中每片絕緣子的鋼帽溫度和盤面 溫度，如下表所示：
(3)生成待診斷絕緣子串盤面溫度曲線如圖4所示，生成待診斷絕緣子串鋼帽溫度曲線 如圖5所示。
[0018] (4)將待診斷絕緣子串盤面溫度分布曲線和鋼帽溫度分布曲線分別與標準曲線 (標準曲線如圖2和圖3所示)進行比較發現:待診斷絕緣子串盤面溫度分布曲線位置4出現 局部低點，待診斷絕緣子串鋼帽溫度分布曲線相同位置出現局部高點，判斷位置4為低值絕 緣子。
【主權項】
1. 一種基于盤面和鋼帽溫度特征的絕緣子在線檢測方法，其特征在于，所述方法根據 絕緣子盤面和鋼帽的溫度特征實現劣化絕緣子的診斷:絕緣子串中劣化絕緣子的盤面溫度 隨其絕緣電阻的降低而減小;絕緣子串中劣化絕緣子的鋼帽溫度隨其絕緣電阻的降低呈現 先升尚后降低的趨勢。2. 根據權利要求1所述一種基于盤面和鋼帽溫度特征的絕緣子在線檢測方法，其特征 在于，所述方法通過紅外熱像在線獲取絕緣子串中每片絕緣子鋼帽和盤面的溫度信息并分 別生成溫度分布曲線，將鋼帽和盤面的溫度分布曲線分別與正常絕緣子串的標準溫度分布 曲線進行對比，趨勢變化不一致的位置即可判定為劣化絕緣子。3. 根據權利要求1所述一種基于盤面和鋼帽溫度特征的絕緣子在線檢測方法，其特征 在于，所述方法包括以下步驟： (1) 采集待診斷絕緣子串的紅外熱像圖譜，提取絕緣子串紅外熱像圖譜中每片絕緣子 鋼帽溫度和盤面溫度； (2) 將所述絕緣子鋼帽溫度和盤面溫度分別按位置編號保存并繪制溫度曲線，分別得 到絕緣子串的盤面溫度分布曲線和鋼帽溫度分布曲線;所述絕緣子位置編號是指每片絕緣 子在絕緣子串中所處的位置，指定為從導線側開始編號，則靠近導線側的第一片絕緣子的 位置編號為1，其它絕緣子依次編號； (3) 將絕緣子串盤面溫度分布曲線和鋼帽溫度分布曲線分別與標準曲線進行比較，找 出畸變點，并按照劣化絕緣子判斷準則進行劣化絕緣子判斷。4. 根據權利要求3所述一種基于盤面和鋼帽溫度特征的絕緣子在線檢測方法，其特征 在于，所述劣化絕緣子判斷準則包括： (1) 絕緣子串盤面溫度分布曲線出現局部低點、絕緣子串鋼帽溫度分布曲線相同位置 出現局部高點，判斷該位置為低值絕緣子； (2) 絕緣子串盤面溫度分布曲線出現局部低點、絕緣子串鋼帽溫度分布曲線相同位置 出現局部低點，判斷該位置為零值絕緣子； (3) 絕緣子串盤面溫度分布曲線未出現局部低點、絕緣子串鋼帽溫度分布曲線出現局 部高點，判斷絕緣子串鋼帽溫度分布曲線出現明顯局部高點位置為低值絕緣子； (4) 絕緣子串盤面溫度分布曲線未出現局部低點、絕緣子串鋼帽溫度分布曲線出現明 顯局部低點或無畸變點，判斷該絕緣子串無劣化絕緣子。
【文檔編號】G01R31/12GK105891687SQ201610223953
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月12日
【發明人】李唐兵, 李芬, 姚建剛
【申請人】國網江西省電力科學研究院, 國家電網公司, 湖南湖大華龍電氣與信息技術有限公司