基于紫外成像技术的瓷绝缘子串放电程度量化评估

为利用紫外成像技术对绝缘子串的放电程度进行量化评估,首先以稳定放电源和紫外成像仪搭建试验装置,研究了增益、距离、角度和风力4种参数对紫外成像结果的影响。然后利用瓷绝缘子串开展了一系列人工污秽试验,用紫外成像仪记录下绝缘子串在电压不断升高过程中的放电现象,从紫外检测视频中提取了光子数、光斑面积和光斑数量等指标,分析了其与绝缘子串放电强度的对应关系。稳定放电源试验发现,仪器增益、距离与紫外检测结果在一定范围内均存在指数关系,角度和风力对放电的影响可忽略不计。污闪试验研究发现,从视频中提取的指标与绝缘子串放电强度存在明显的正相关关系,根据指标数值大小可将放电分为电晕放电、间歇性电弧放电和持续性电弧放电3个等级,实现了利用紫外成像技术对绝缘子串放电强度进行量化评估的目的。研究成果对紫外成像技术的应用以及绝缘子串污闪预警具有重要意义。

基于放电紫外成像特征的污秽线路盘形绝缘子绝缘状态评估

绝缘子是电网主要电气设备之一。绝缘子污秽闪络严重威胁电力系统的安全稳定运行,及时掌握污秽绝缘子的绝缘状态意义重大。文中从绝缘子放电紫外视频中进行帧提取,对提取的图像进行紫外光斑分割,计算得到光斑面积及其时间序列,并分析其与不同放电阶段泄漏电流之间的关联关系,给出绝缘子的绝缘状态并进行闪络预警。构建了湿度连续可调的人工雾室,利用紫外成像仪记录了盘形线路绝缘子污秽放电视频,提取其放电的紫外特征,结合肉眼观察、放电电流信号及相关参数,将绝缘子的绝缘状态划分为:"正常"、"一般"、"较差"和"很差"。提取了光斑面积序列的算术平均值、最大值、标准差和放电频度4个特征参数,对样本数据进行了聚类分析。工程实际应用表明了光斑面积序列对绝缘子的绝缘状态评估的有效性。

绝缘子表面RTV憎水性与其放电的紫外成像结果关系研究

室温硫化硅橡胶(RTV)涂料在运行过程中会逐渐老化,可采用憎水性测量和理化手段分析其老化程度,但无法对运行中的绝缘子进行评估。通过涂污的方式模拟绝缘子表面RTV憎水性的减弱,对绝缘子串加压并用紫外成像仪记录放电过程,研究憎水性与紫外成像结果的关系。分析放电产生的紫外光子数和光斑面积发现,绝缘子串表面RTV憎水性越差,其发生显著放电的电压越低,相同电压下放电程度越剧烈。研究成果为运行中绝缘子RTV憎水性能的评估提供了一种新思路。

基于紫外成像的电晕放电环境影响因素的研究

针对影响输变电设备电晕放电强度的温度、湿度、气压以及风4大环境因素,在实验室中运用Coro CAM504型的紫外成像仪对环境因素影响棒—板间隙放电强度进行定量研究,并分析了这4大环境因素对电晕放电强度的影响原因。试验结果表明,棒—板间隙电晕放电强度会随着环境温度的上升而相应增强,且呈现出一定的饱和趋势;随着气压的上升或湿度的增加而减少;风对电晕放电现象存在一定的削弱作用。

基于人工污秽试验的750kV耐张瓷绝缘子紫外检测技术

750kV输电线路的运行过程中需要对绝缘子进行及时有效的检测,紫外检测是一种快速高效的绝缘子放电检测技术,如何将这种方法应用到750kV绝缘子检测中尤为重要。通过对750kV瓷绝缘子进行人工污秽试验的紫外检测结果进行研究,提出了紫外光子数相对波动性以及帧光斑面积均值这2个评估绝缘子放电严重程度的特征量,发现2个特征量均可以有效地评估绝缘子放电严重程度。其结论对紫外检测技术在750kV绝缘子检测中的应用具有重要意义。

基于紫外图像相对光斑面积的绝缘子表面放电量化评估方法研究

绝缘子在运行过程中会由于表面污秽、凝露等发生表面放电,紫外成像技术作为一种绝缘子表面放电非接触式检测方法,可对绝缘子表面放电进行有效检测。常用的紫外成像光子数、光斑面积等参数会随着检测距离的变化而变化,无法实现不同检测距离时对绝缘子表面放电紫外检测的统一量化描述。本文基于紫外图像处理算法,研究了紫外图像相对光斑面积的计算方法,通过不同检测距离下复合绝缘子和玻璃绝缘子的紫外成像检测,验证了相对光斑面积这一参数基本不随检测距离的变化而变化,可有效实现绝缘子表面放电的量化评估。

基于紫外成像的电晕放电海拔因素的研究

基于视频分析和图像处理的方法提取紫外成像放电区域的面积,并将其转化为表征电晕放电强度的参数,分别在高原地区(海拔为1 895 m)和平原地区(海拔为17 m)进行了棒-板间隙放电紫外成像特征的定量研究,分析了海拔高度对极不均匀电极模型间隙放电的影响。试验表明:在电压等级逐渐升高的情况下,高原地区较平原地区先出现明显的紫外成像光斑,即随着海拔高度的增加,起晕电压会降低;在相同的试验条件下,相同电压等级下高原地区的紫外成像光斑面积为平原地区的1.5～3倍,即随着海拔高度的增加,电晕放电强度会相应增加;相同的电压等级时,紫外成像仪的增益越小,高原地区与平原地区的紫外成像光斑面积比越大,即研究海拔因素时,还需考虑到增益的影响。

绝缘子紫外光斑测量法的改进

对绝缘子运行中出现的绝缘性能下降、同时伴随着表面放电,可以用紫外成像仪进行检测。采用了紫外光斑面积作为目标参量,用来作为评估放电强度的标准。通过搭建实验平台,分别用阈值求和法和拟合法对同一目标进行了计算,在规定标准参考量的前提下,对二者进行了MATLAB数值仿真,结果表明:阈值求和法计算所得的参数与规定的参考量在走势上存在较大的差异,分离度及误差较大,反映在图中就是二者的间距较大;拟合法计算的数据在走势上与规定参考量的走势吻合度较好,分离度较小,误差较小,反映在图中就是两条曲线的间距较小,精确度明显提高。

基于紫外图像相对光斑面积的绝缘子表面放电量化评估方法研究

绝缘子在运行过程中会由于表面污秽、凝露等发生表面放电,紫外成像技术作为一种绝缘子表面放电非接触式检测方法,可对绝缘子表面放电进行有效检测。常用的紫外成像光子数、光斑面积等参数会随着检测距离的变化而变化,无法实现不同检测距离时对绝缘子表面放电紫外检测的统一量化描述。基于紫外图像处理算法,研究了紫外图像相对光斑面积的计算方法,通过不同检测距离下复合绝缘子和玻璃绝缘子的紫外成像检测,验证了相对光斑面积这一参数基本不随检测距离的变化而变化,可有效实现绝缘子表面放电的量化评估。