环境因素对电晕放电紫外成像检测影响的试验研究

为研究温度、湿度、风速和气压等环境因素对电晕放电紫外成像检测的影响特性,论文以棒-板间隙模型为研究对象,利用Coro CAM504紫外成像仪在增益70%下采集了不同环境因素下交流放电的紫外视频信号。试验结果表明:放电光斑面积随温度的增加而增加,但具有明显的非线性;放电光斑面积随湿度的增加而减少,变化曲线近似满足幂函数关系,当湿度在40%~90%的范围内时,幂指数约在1.6~2.6之间变化;风速对电晕放电具有明显的削弱作用,风速为12 m/s时的光斑面积较无风减少76.7%;放电光斑面积随气压的降低而明显增加,在云南昆明与河北保定现场的实际对比测试结论与实验室基本一致。在上述试验研究的基础上,论文提出了基于修正系数法的放电光斑面积归一化方法,其修正后的相对误差一般低于20%。

零值绝缘子串红外和紫外成像特性试验及耦合场仿真研究

为研究红外及紫外成像技术检测零值绝缘子的有效性,试验采集了不同湿度和污秽度下,零值绝缘子处于绝缘子串不同位置时的红外热像图和紫外视频,分析了绝缘子串的发热、放电特性。利用有限元软件建立了热-电耦合场仿真模型,计算验证了不同条件下绝缘子串的温度及电场分布。研究表明:污秽干燥条件下,绝缘子串不易放电,紫外成像法无法有效检测零值绝缘子,红外热像图显示正常绝缘子的温升明显高于零值绝缘子温升,红外成像法可以有效检测零值绝缘子;污秽湿润条件下,由于高电导率的重污秽以及污秽受潮的不均匀性,红外成像及紫外成像法均可能发生误判。

复合绝缘子水珠模型的起晕和闪络电压影响因素及机理分析

复合绝缘子表面附着的水珠因畸变其电场而引发电晕放电并加速其老化。根据现场绝缘子的水珠分布情况和电场特性,建立了伞裙和芯棒试验和有限元仿真模型,并利用日盲紫外成像仪试验研究了水珠性质对模型起晕和闪络电压的影响;采用强电解质水溶液理论分析了不同NaCl添加量水珠的相对介电常数变化,并在静电场和电流场下研究了模型的电场特性、起晕和闪络电压;研究了水珠数量、体积和位置对模型电场特性的影响。研究结果表明:水珠电导率增大使模型起晕电压提高了14%,而使闪络电压降低了8.4%;水珠个数的增加使最大电场提高了2.5%~40%,随着水珠体积增加,模型起晕和闪络电压分别降低了23%和25%;芯棒和伞裙模型电晕分别起始于水珠边侧和顶部,且前者比后者低32.5%。为现场绝缘子水珠研究提供新的思路。

高压设备表面放电紫外成像检测影响因素的试验研究

为研究不同因素对电晕放电紫外成像检测的影响特性,以棒-板间隙模型为研究对象,利用CoroCAM504紫外成像仪采集了不同影响因素下交流放电的紫外视频信号。试验结果表明:放电光斑面积随观测距离的增加而减小,其变化曲线近似满足幂函数关系;在相同放电强度与观测距离下,光斑面积随增益的增加而增大,其变化趋势近似满足指数函数;放电光斑面积随观测角度的改变其大小无明显差异;光斑面积随温度的增加而增加,但具有明显的非线性;光斑面积随湿度的增加而减少,变化曲线近似满足幂函数关系;风速对电晕放电具有明显的削弱作用,风速为12 m/s时的光斑面积,较无风减少76.7%。光斑面积随气压的降低而明显增加,气压越高,光斑面积越小,二者近似满足幂函数变化特性。

基于Qt和OpenCV的高压设备放电紫外图像量化参数提取

目前利用紫外成像法检测高压电气设备放电的主要手段是从仪器中直接读取光子数,忽略了紫外及视频中的其他有效信息,如放电位置、放电形状、放电光斑个数及放电区域大小等。为便于紫外成像法在电气设备放电的定量化检测中的应用,实现紫外图像量化参数的自动提取,本研究基于跨平台窗口程序编写软件Qt,调用OpenCV图像及视频处理函数库,对紫外图像进行灰度化、二值化、降噪及轮廓跟踪提取,实现了对放电几何参数、坐标参数、轮廓和统计参数的提取。开发了高压电气设备放电紫外成像检测量化参数提取软件,其具有较友好的人机友好界面,运行稳定可靠。