一种基于盘面和钢帽温度特征的绝缘子在线检测方法
【专利摘要】一种基于盘面和钢帽温度特征的绝缘子在线检测方法，当悬式瓷绝缘子串中含有低、零值绝缘子时，将导致绝缘子串的电压分布规律会发生变化，从而进一步改变绝缘子的温度分布规律，其中绝缘子盘面的温度随绝缘子绝缘电阻的降低而降低，绝缘子钢帽的温度随绝缘子绝缘电阻的降低呈现先升高后降低的趋势。本发明通过高精度红外成像仪拍摄绝缘子串的红外热图像，采用图像处理技术分别提取绝缘子串的钢帽温度分布曲线和盘面温度分布曲线，将获取的温度分布曲线与正常绝缘子串的温度分布曲线对比，趋势变化不一致的位置即可判定为劣化绝缘子。本发明可用于35kV及以上电压等级交流盘形悬式瓷绝缘子串的劣化检测工作。
【专利说明】
一种基于盘面和钢帽温度特征的绝缘子在线检测方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种基于盘面和钢帽温度特征的绝缘子在线检测方法，属高压输变电 设备运行维护检修技术领域。
【背景技术】
[0002] 盘形悬式瓷绝缘子（下称绝缘子)是电网中的重要绝缘部件，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（10~500)或零值绝缘子(0~10)。低值或零值绝缘子统称劣化绝缘子。如果一串绝缘 子中有劣化绝缘子出现，则表示部分绝缘被短路，相应地增加了闪络概率。如果有劣化绝缘 子的绝缘子串发生工频闪络或遭受雷击，会有很大电流流过绝缘子内部，强大的电流产生 的热效应往往会造成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劣化绝缘子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。
[0003] 应用红外热像技术检测绝缘子依据是DL/T664-2008《带电设备红外诊断技术应用 导则》，该标准提出通过比较同一串中相邻绝缘子的钢帽温度来实现劣化绝缘子的诊断。根 据绝缘子发热原理，劣化绝缘子钢帽温度随其绝缘电阻的降低呈现先升高后降低的趋势， 在某一阻值区间内其温度与正常绝缘子相近，无法通过红外热像测温的方法实现判别，这 个阻值区间称之为红外检测盲区。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是，提供一种基于盘面和钢帽温度特征的绝缘子在线检测方法，提高劣 化绝缘子检测的准确率。
[0005] 本发明的技术方案是，当盘形悬式瓷绝缘子串中含有劣化绝缘子时，将导致绝缘 子串的电压分布规律会发生变化，从而进一步改变绝缘子的温度分布规律，其中绝缘子盘 面的温度随绝缘子绝缘电阻的降低而降低，绝缘子钢帽的温度随绝缘子绝缘电阻的降低呈 现先升高后降低的趋势。通过高精度红外成像仪在线拍摄绝缘子串的红外热图像，采用图 像处理技术分别提取绝缘子串的钢帽温度分布曲线和盘面温度分布曲线，将获取的温度分 布曲线与正常绝缘子串的标准温度分布曲线对比，趋势变化不一致的位置即可判定为劣化 绝缘子。
[0006] 本发明所述检测方法包括以下步骤： (1)采集待诊断绝缘子串的红外热像图谱，提取绝缘子串红外热像图谱中每片绝缘子 钢帽温度和盘面温度。
[0007] (2)将所述绝缘子钢帽温度和盘面温度分别按位置编号保存并绘制温度曲线，分 别得到绝缘子串盘面温度分布曲线和钢帽温度分布曲线。所述绝缘子位置编号是指每片绝 缘子在绝缘子串中所处的位置，指定为从导线侧开始编号，则靠近导线侧的第一片绝缘子 的位置编号为1，其它绝缘子依次编号。
[0008] (3)将所述绝缘子串盘面温度分布曲线和钢帽温度分布曲线分别与标准曲线进行 比较，找出畸变点，并按照劣化绝缘子判断准则进行劣化绝缘子判断。
[0009] 所述劣化绝缘子判断准则包括： (1)绝缘子串盘面温度分布曲线出现局部低点、绝缘子串钢帽温度分布曲线相同位置 出现局部高点，判断该位置为低值绝缘子。
[0010] (2)绝缘子串盘面温度分布曲线出现局部低点、绝缘子串钢帽温度分布曲线相同 位置出现局部低点，判断该位置为零值绝缘子。
[0011] (3)绝缘子串盘面温度分布曲线未出现局部低点、绝缘子串钢帽温度分布曲线出 现局部高点，判断绝缘子串钢帽温度分布曲线出现明显局部高点位置为低值绝缘子。
[0012] (4)绝缘子串盘面温度分布曲线未出现局部低点、绝缘子串钢帽温度分布曲线出 现明显局部低点或无畸变点，判断该绝缘子串无劣化绝缘子。
[0013] 本发明的优点是，本发明综合绝缘子钢帽和盘面的温度特征对劣化绝缘子进行诊 断，利用红外热像在线获取绝缘子串中每片绝缘子钢帽和盘面的温度信息并分别生成温度 分布曲线，将钢帽和盘面的温度分布曲线分别与正常绝缘子串的标准温度分布曲线进行对 比，趋势变化不一致的位置即可判定为劣化绝缘子。本发明检测方法不存在检测盲区，可以 提高红外热像法劣化绝缘子检测准确率。
【附图说明】
[0014] 图1为本发明检测方法流程框图； 图2为绝缘子串钢帽标准温度曲线图； 图3为绝缘子串盘面标准温度曲线图； 图4为待诊断绝缘子串钢帽温度曲线图； 图5为待诊断绝缘子串盘面温度曲线图。
【具体实施方式】
[0015] 本发明【具体实施方式】如图1所示。
[0016] 实施例： 某220kV输电线路绝缘子串应用基于红外热像的盘形悬式瓷绝缘子在线检测方法开展 检测，每串绝缘子含14片同型号绝缘子。以下为诊断过程： (1)采集待诊断绝缘子串的红外热像图谱。
[0017] (2)提取（1)所述待诊断绝缘子串红外热像图谱中每片绝缘子的钢帽温度和盘面 温度，如下表所示：
(3)生成待诊断绝缘子串盘面温度曲线如图4所示，生成待诊断绝缘子串钢帽温度曲线 如图5所示。
[0018] (4)将待诊断绝缘子串盘面温度分布曲线和钢帽温度分布曲线分别与标准曲线 (标准曲线如图2和图3所示)进行比较发现:待诊断绝缘子串盘面温度分布曲线位置4出现 局部低点，待诊断绝缘子串钢帽温度分布曲线相同位置出现局部高点，判断位置4为低值绝 缘子。
【主权项】
1. 一种基于盘面和钢帽温度特征的绝缘子在线检测方法，其特征在于，所述方法根据 绝缘子盘面和钢帽的温度特征实现劣化绝缘子的诊断:绝缘子串中劣化绝缘子的盘面温度 随其绝缘电阻的降低而减小;绝缘子串中劣化绝缘子的钢帽温度随其绝缘电阻的降低呈现 先升尚后降低的趋势。2. 根据权利要求1所述一种基于盘面和钢帽温度特征的绝缘子在线检测方法，其特征 在于，所述方法通过红外热像在线获取绝缘子串中每片绝缘子钢帽和盘面的温度信息并分 别生成温度分布曲线，将钢帽和盘面的温度分布曲线分别与正常绝缘子串的标准温度分布 曲线进行对比，趋势变化不一致的位置即可判定为劣化绝缘子。3. 根据权利要求1所述一种基于盘面和钢帽温度特征的绝缘子在线检测方法，其特征 在于，所述方法包括以下步骤： (1) 采集待诊断绝缘子串的红外热像图谱，提取绝缘子串红外热像图谱中每片绝缘子 钢帽温度和盘面温度； (2) 将所述绝缘子钢帽温度和盘面温度分别按位置编号保存并绘制温度曲线，分别得 到绝缘子串的盘面温度分布曲线和钢帽温度分布曲线;所述绝缘子位置编号是指每片绝缘 子在绝缘子串中所处的位置，指定为从导线侧开始编号，则靠近导线侧的第一片绝缘子的 位置编号为1，其它绝缘子依次编号； (3) 将绝缘子串盘面温度分布曲线和钢帽温度分布曲线分别与标准曲线进行比较，找 出畸变点，并按照劣化绝缘子判断准则进行劣化绝缘子判断。4. 根据权利要求3所述一种基于盘面和钢帽温度特征的绝缘子在线检测方法，其特征 在于，所述劣化绝缘子判断准则包括： (1) 绝缘子串盘面温度分布曲线出现局部低点、绝缘子串钢帽温度分布曲线相同位置 出现局部高点，判断该位置为低值绝缘子； (2) 绝缘子串盘面温度分布曲线出现局部低点、绝缘子串钢帽温度分布曲线相同位置 出现局部低点，判断该位置为零值绝缘子； (3) 绝缘子串盘面温度分布曲线未出现局部低点、绝缘子串钢帽温度分布曲线出现局 部高点，判断绝缘子串钢帽温度分布曲线出现明显局部高点位置为低值绝缘子； (4) 绝缘子串盘面温度分布曲线未出现局部低点、绝缘子串钢帽温度分布曲线出现明 显局部低点或无畸变点，判断该绝缘子串无劣化绝缘子。
【文档编号】G01R31/12GK105891687SQ201610223953
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月12日
【发明人】李唐兵, 李芬, 姚建刚
【申请人】国网江西省电力科学研究院, 国家电网公司, 湖南湖大华龙电气与信息技术有限公司