[发明专利]一种瓷质绝缘子串红外零值诊断方法及系统

说明书

本发明提供一种瓷质绝缘子串红外零值诊断方法及系统，方法包括以下具体步骤：采集待诊断瓷质绝缘子串的红外热像图谱；取待诊断瓷质绝缘子串红外热像图谱中每片绝缘子的铁帽温度；计算待诊断瓷质绝缘子串中每片绝缘子温度梯度值，绘制温度梯度分布曲线，并形成所有待诊断瓷质绝缘子串温度梯度分布矩阵；分别计算每串绝缘子温度梯度分布曲线和平均值曲线的相关系数，并通过散点图进行展示；对上述形成的温度梯度分布曲线、待诊断瓷质绝缘子串温度梯度分布矩阵以及散点图进行综分析判别，完成待诊断瓷质绝缘子串的检测。本发明将铁帽温差值与温差梯度相关系数相结合进行综合研判，进一步提高绝缘子红外零值诊断的准确率。

技术领域

本发明涉及变电站及输电线路瓷绝缘子检测技术领域，具体是一种瓷质绝缘子串红外零值诊断方法及系统。

背景技术

瓷绝缘子是一种重要的电气绝缘设备，在各电压等级输电线路、变电站中应用十分广泛。在长期运行过程中，绝缘子串受到强机电负荷、酸雨、大风、覆冰、紫外线、污秽、温湿度剧变等多种复杂因素影响，易出现低零值等劣化故障，导致其绝缘性能逐渐下降。低零值绝缘子的存在，将可能导致局放、闪络甚至炸裂、掉串等现象，对电网安全稳定运行构成巨大威胁。例如，近年来在江西、安徽、甘肃、广西等地，曾相继发生绝缘子严重劣化事件。因此，对于在役瓷绝缘子的劣化检测正引起越来越多的关注。

目前，瓷绝缘子低零值检测方法主要分为两类。一类是电量检测法：主要包括火花间隙法、绝缘电阻法、电压分布法、泄露电流法等。使用这些方法检测时，人工操作难度大，风险高，效率低且易造成误检和漏检。另一类是非电量检测法：主要包括红外热像法、紫外成像法、超声波法等。其中，红外热像法是最常用的非接触式带电检测方法。其原理是根据劣化绝缘子铁帽与相邻正常绝缘子铁帽相比呈现不同温升特征来进行判别(铁帽温差阈值法)。在现场运维检修过程中，目前普遍以电力行业标准DL/T 664-2016《带电设备红外诊断应用规范》中规定的铁帽处正负1K温差分别作为低、零值绝缘子红外检测的判别依据。由于受到温度、湿度、风速、气压、光照度、污秽等多种环境因素的影响，低零值绝缘子的温升规律和红外特征往往呈现出一定的动态性和复杂性。所以，红外测温需要在适宜的环境条件下进行，即在一定程度上受到检测窗口的约束。对于在现场所获取的绝缘子测温数据，若依据单一的铁帽温差指标进行低零值判别，将存在一定的误检和漏检概率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种瓷质绝缘子串红外零值诊断方法及系统，将铁帽温差值与温差梯度相关系数相结合进行综合研判，进一步提高绝缘子红外零值诊断的准确率。

本发明的技术方案：

一种瓷质绝缘子串红外零值诊断方法，包括以下具体步骤：

采集待诊断瓷质绝缘子串的红外热像图谱；

提取待诊断瓷质绝缘子串红外热像图谱中每片绝缘子的铁帽温度；

根据每片绝缘子的铁帽温度计算待诊断瓷质绝缘子串中每片绝缘子温度梯度值，绘制温度梯度分布曲线和平均值曲线，并形成所有待诊断瓷质绝缘子串温度梯度分布矩阵；

分别计算每串绝缘子温度梯度分布曲线和平均值曲线的相关系数，并通过散点图进行展示；

对上述形成的温度梯度分布曲线、待诊断瓷质绝缘子串温度梯度分布矩阵以及散点图进行综合分析判别，完成待诊断瓷质绝缘子串的红外零值诊断。

所述提取待诊断瓷质绝缘子串红外热像图谱中每片绝缘子的铁帽温度前还包括对采集的待诊断瓷质绝缘子串红外热像图谱进行背景消除、图像去噪及图像增强的预处理步骤。

所述计算待诊断瓷质绝缘子串中每片绝缘子温度梯度值具体方法为，

给待诊断瓷质绝缘子串中的每片绝缘子进行编号；；

第n片绝缘子温度梯度值的计算公式如下：