[发明专利]一种变压器过热故障诊断方法

说明书

本发明公开了一种变压器过热故障诊断方法，属于电力设备故障诊断技术领域。通过四个红外摄像仪获得变压器的四个方向的红外图像数据，通过将红外图像数据上传至计算机，由数据处理程序对红外图像数据进行预处理，并且将预处理后的红外图像数据进行分割处理，建立温度值与图像像素值之间的关系，由图像像素值可得出获取的变压器的温度数据，并设计了变压器热故障诊断规则，根据相对温差法给出诊断结果。本发明提供的一种变压器过热故障诊断方法，采用红外图像结合数据分析手段，可快速、准确的获取变压器的过热故障等级程度，解决了现有测试方法测试不全面、稳定性差、数据信息保存不完整、测试效率低的问题。

技术领域

本发明涉及电力设备故障诊断技术领域，特别涉及一种变压器过热故障诊断方法。

背景技术

变压器是电力系统中的重要设备，其运行状态直接决定了电力系统的安全运行。随着变压器状态监测的发展和逐步推广，建立基于红外图像的变压器故障诊断系统是十分必要和可行的。

由于各方面因素，使得变压器产生发热现象，随着变压器的运行，可能会逐渐演变成过热故障。因此，常利用红外图像诊断变压器过热故障，红外图像提取出的温度信息可以在很大程度上反映变压器的运行状态。然而，现有的变压器体积较大，并且所获取的红外图像分辨率低，边界模糊且对比度差。

针对上述问题，本申请提供一种基于红外图像的变压器过热故障诊断方法，采用红外图像结合数据分析手段，可快速、准确的获取变压器的过热故障等级程度，解决了现有测试方法测试不全面、稳定性差、数据信息保存不完整、测试效率低的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种变压器过热故障诊断方法，采用红外图像结合数据分析手段，可快速、准确的获取变压器的过热故障等级程度，解决了现有测试方法测试不全面、稳定性差、数据信息保存不完整、测试效率低的问题。

本发明提出一种变压器过热故障诊断方法，包含以下步骤：

S1：在变压器外围设置若干个红外摄像仪，用于获取变压器的红外图像信息；

S2：采用数据处理程序对获取的红外图像进行预处理；

S3：将预处理后的红外图像数据进行分割处理，分割出正常温度区域和热温度区域；

S4：根据比色条获取分割后的红外图像的温度信息，由相对温差法判断所获取部位的故障等级程度，并输出故障诊断结果。

进一步地，所述红外摄像仪的数目为4个，分别位于变压器的四周。

进一步地，所述步骤S2中数据处理程序包含如下步骤：

S21：利用中值滤波法对红外图像进行预处理；

S22：选取红外图像的K个点作为初始聚类的簇心；

S23：分别计算每个样本点到K个簇核心的距离，找到离该点最近的簇核心，将其归属到对应的簇；

S24：所有的点都归属到簇之后，重新计算每个簇的重心，将其定为新的簇核心；

S25：反复迭代步骤S23-S24，直至达到中止条件，输出处理结果。

进一步地，所述中止条件为当连续两次聚类中心不发生任何误差，则聚类准则函数达到最优值，聚类结束，达到中止条件。

进一步地，选取误差平方和准则函数作为聚类准则函数，误差平方和准则函数为：

进一步地，所述步骤S3实现的过程包括：

S31：建立比色条上温度值与像素值之间的函数关系；

S32：根据建立的函数关系获取分割后的红外图像的温度信息；

S33：设计变压器热故障诊断规则；