CN113884537A - 基于红外温升的瓷绝缘子缺陷检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于红外温升的瓷绝缘子缺陷检测方法，包括步骤：S1.构造缺陷型瓷绝缘子串；S2.得到缺陷型瓷绝缘子片在不同环境温度下的红外温升值；S3.构建缺陷型瓷绝缘子片的红外温升数据库；S4.得到待测瓷绝缘子片在所处环境温度下的红外温升值；S5.判断缺陷型瓷绝缘子片红外温升数据库中是否存在与待测瓷绝缘子片在相同环境温度下相同的红外温升值，若是，则将与待测瓷绝缘子片在相同环境温度下相同的红外温升值作为目标红外温升值，并将目标红外温升值对应的缺陷类型作为待测瓷绝缘子片的缺陷类型；若否，则待测瓷绝缘子片没有缺陷。本发明能够准确判断瓷绝缘子的缺陷类型，实现对瓷绝缘子的有效检测，检测结果准确可靠。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统瓷绝缘子领域，具体涉及一种基于红外温升的瓷绝缘子缺陷检测方法。
背景技术
瓷绝缘子被广泛应用于高压输电线路中，不仅对输电导线起到支撑作用，而且对电力有绝缘的作用。在长时间的运行过程中，瓷绝缘子会受到环境气候以及化学腐蚀等的影响，这就导致了瓷绝缘子拉伸性能下降、瓷件出现裂纹或气孔等。
为了确保瓷绝缘子的正常使用，保证电网系统的安全可靠运行，需要对瓷绝缘子的缺陷进行检测，而目前对于瓷绝缘子缺陷的检测，主要是通过人工的方式进行定期巡查，并经过粗略判断来确定瓷绝缘子是否有缺陷；或者是通过检验瓷绝缘子的绝缘电阻值进行简单地检测等；目前的检测手段不仅检测效率低、耗时长，同时，也不能完全检测出有缺陷的瓷绝缘子，检测效果差。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供基于红外温升的瓷绝缘子缺陷检测方法，能够准确判断瓷绝缘子的缺陷类型，实现对瓷绝缘子的有效检测，检测结果准确可靠。
本发明的基于红外温升的瓷绝缘子缺陷检测方法，包括如下步骤：
S1.构造缺陷型瓷绝缘子串；
S2.对设置于不同环境温度下的缺陷型瓷绝缘子串分别进行红外温升检测，得到缺陷型瓷绝缘子片的红外温升值；
S3.基于缺陷型瓷绝缘子片的红外温升值，构建缺陷型瓷绝缘子片的红外温升数据库；
S4.对待测瓷绝缘子片进行红外温升检测，得到待测瓷绝缘子片在所处环境温度下的红外温升值；
S5.判断缺陷型瓷绝缘子片红外温升数据库中是否存在与待测瓷绝缘子片在相同环境温度下相同的红外温升值，若是，则将与待测瓷绝缘子片在相同环境温度下相同的红外温升值作为目标红外温升值，并将目标红外温升值对应的缺陷类型作为待测瓷绝缘子片的缺陷类型；若否，则待测瓷绝缘子没有缺陷。
进一步，构造缺陷型瓷绝缘子串，具体包括：
S11.获取有缺陷的瓷绝缘子片；
S12.将有缺陷的瓷绝缘子片布置到正常瓷绝缘子串的不同位置，得到不同缺陷类型的瓷绝缘子串；其中，所述瓷绝缘子片的缺陷类型包括零值、低值以及破损。
进一步，所述步骤S12，具体包括：
将有缺陷的瓷绝缘子片分别布置到正常瓷绝缘子串的高压端、中压端以及低压端，得到单一缺陷的瓷绝缘子串；
将有缺陷的至少2个瓷绝缘子片同时布置到正常瓷绝缘子串的不同位置，得到组合缺陷的瓷绝缘子串。
进一步，所述步骤S2，具体包括：
S21.选取能进行红外温升检测的检测仪器，并对检测仪器进行校准；
S22.按照设定的检测距离，在设定的环境温度下，使用校准后的检测仪器依次对缺陷型瓷绝缘子串中每一个瓷绝缘子片进行测量，得到每一个瓷绝缘子片的红外温升值；其中，在检测时，根据缺陷型瓷绝缘子串中瓷绝缘子的片数对缺陷型瓷绝缘子串施加相应的运行电压；
S23.改变环境温度，并按照步骤S22再次对缺陷型瓷绝缘子串进行测量；
S24.重复步骤S23若干次，得到不同环境温度下缺陷型瓷绝缘子片的红外温升值。
进一步，步骤S4中，对待测瓷绝缘子片进行红外温升检测，得到待测瓷绝缘子片在所处环境温度下的红外温升值，具体包括：
S41.选取能进行红外温升检测的检测仪器，并对检测仪器进行校准；
S42.按照设定的检测距离，使用校准后的检测仪器依次对待测瓷绝缘子串中每一个瓷绝缘子片进行测量，得到每一个瓷绝缘子片在所处环境温度下的红外温升值。
进一步，所述步骤S5，具体包括：
S51.若缺陷型瓷绝缘子片红外温升数据库中存在与待测瓷绝缘子片在相同环境温度下最为接近的红外温升值，则进入步骤S52，并将最为接近的红外温升值对应的缺陷型瓷绝缘子片作为目标瓷绝缘子片；否则，缺陷型瓷绝缘子片红外温升数据库中不存在与待测瓷绝缘子片在相同环境温度下相同的红外温升值；
S52.将与待测瓷绝缘子片相邻的瓷绝缘子片作为瓷绝缘子片A，将与目标瓷绝缘子片相邻的瓷绝缘子片作为瓷绝缘子片A’，并判断瓷绝缘子片A的温升值与瓷绝缘子片A’的温升值是否相同，若是，则将目标瓷绝缘子片的缺陷类型作为待测瓷绝缘子片的缺陷类型；若否，则将目标瓷绝缘子片的缺陷类型作为待测瓷绝缘子片可能的缺陷类型。
本发明的有益效果是：本发明公开的一种基于红外温升的瓷绝缘子缺陷检测方法，通过一种非接触式的瓷绝缘子缺陷检测方式，将待测瓷绝缘子的温升值与各种缺陷的瓷绝缘子对应的温升值进行比较，进而判断待测瓷绝缘子的具体缺陷类型，保证了输变电系统安全可靠地运行。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明的方法原理示意图。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本发明做出进一步的说明，如图所示：
本发明的基于红外温升的瓷绝缘子缺陷检测方法，包括如下步骤：
S1.构造缺陷型瓷绝缘子串；
S2.对设置于不同环境温度下的缺陷型瓷绝缘子串分别进行红外温升检测，得到缺陷型瓷绝缘子片的红外温升值；所述瓷绝缘子串包括若干瓷绝缘子片；
S3.基于缺陷型瓷绝缘子片的红外温升值，构建缺陷型瓷绝缘子片的红外温升数据库；其中，通过将已经检测得到的缺陷型瓷绝缘子片的红外温升值输入到计算机等存储设备中，形成缺陷型瓷绝缘子片的红外温升数据库；
S4.对待测瓷绝缘子片进行红外温升检测，得到待测瓷绝缘子片在所处环境温度下的红外温升值；
S5.判断缺陷型瓷绝缘子片红外温升数据库中是否存在与待测瓷绝缘子片在相同环境温度下相同的红外温升值，若是，则将与待测瓷绝缘子片在相同环境温度下相同的红外温升值作为目标红外温升值，并将目标红外温升值对应的缺陷类型作为待测瓷绝缘子片的缺陷类型；若否，则待测瓷绝缘子片没有缺陷。
本实施例中，构造缺陷型瓷绝缘子串，具体包括：
S11.获取有缺陷的瓷绝缘子片；其中，从实际运行线路中取回已经产生缺陷的瓷绝缘子片，取回的瓷绝缘子片为110kV线路挂设的XP-70型标准瓷绝缘子；
S12.将有缺陷的瓷绝缘子片布置到正常瓷绝缘子串的不同位置，得到不同缺陷类型的瓷绝缘子串；其中，所述瓷绝缘子片的缺陷类型包括零值、低值以及破损。可以在实验室中进行上述布置。
本实施例中，所述步骤S12，具体包括：
将有缺陷的瓷绝缘子片分别布置到正常瓷绝缘子串的高压端、中压端以及低压端，得到单一缺陷的瓷绝缘子串；其中，对于XP-70型标准瓷绝缘子串，将有缺陷的1个瓷绝缘子片分别布置到正常6个瓷绝缘子片组成的瓷绝缘子串的高压端、中压端以及低压端；
将有缺陷的至少2个瓷绝缘子片同时布置到正常瓷绝缘子串的不同位置，得到组合缺陷的瓷绝缘子串。其中，有缺陷的至少2个瓷绝缘子片的布置位置可根据实际的缺陷类型进行模拟设置。
本实施例中，所述步骤S2，具体包括：
S21.选取能进行红外温升检测的检测仪器，并对检测仪器进行校准；其中，所述检测仪器为红外温升仪，调整红外温升仪的增益、灵敏度等参数使得与标准值一致，来实现对红外温升仪的校准；
S22.按照设定的检测距离，在设定的环境温度下，使用校准后的检测仪器依次对缺陷型瓷绝缘子串中每一个瓷绝缘子片进行测量，得到每一个瓷绝缘子片的红外温升值；其中，在检测时，根据缺陷型瓷绝缘子串中瓷绝缘子的片数对缺陷型瓷绝缘子串施加相应的运行电压；本实施例中，所述设定的检测距离为10m；缺陷型瓷绝缘子串中瓷绝缘子片数为7，电压等级对应的线电压为110kV，瓷绝缘子型号为XP-70，因此施加的相电压为
S23.改变环境温度，并按照步骤S22再次对缺陷型瓷绝缘子串进行测量；
S24.重复步骤S23若干次，得到不同环境温度下缺陷型瓷绝缘子片的红外温升值。本实施例中，因为电力系统巡检时间一般为春秋两季，考虑到不同地区的温度气候差异，上述步骤中设定的环境温度可分别为10℃、20℃以及30℃，也即是，可以分别得到10℃、20℃以及30℃下缺陷型瓷绝缘子片的红外温升值。
本实施例中，步骤S4中，对待测瓷绝缘子片进行红外温升检测，得到待测瓷绝缘子片在所处环境温度下的红外温升值，具体包括：
S41.选取能进行红外温升检测的检测仪器，并对检测仪器进行校准；其中，所述检测仪器为红外温升仪，同样地，按照步骤S21的方式，对红外温升仪进行校准；
S42.按照设定的检测距离，使用校准后的检测仪器依次对待测瓷绝缘子串中每一个瓷绝缘子片进行测量，得到每一个瓷绝缘子片在所处环境温度下的红外温升值。本实施例中，设定的检测距离为10m，所述待测瓷绝缘子串为实际运行线路上的瓷绝缘子串，对实际运行的110kV电压等级的7片XP-70型瓷绝缘子串中每一个瓷绝缘子片逐次进行温度测量。
本实施例中，所述步骤S5，具体包括：
S51.若缺陷型瓷绝缘子片红外温升数据库中存在与待测瓷绝缘子片在相同环境温度下最为接近的红外温升值，则进入步骤S52，并将最为接近的红外温升值对应的缺陷型瓷绝缘子片作为目标瓷绝缘子片；否则，缺陷型瓷绝缘子片红外温升数据库中不存在与待测瓷绝缘子片在相同环境温度下相同的红外温升值；
S52.将与待测瓷绝缘子片相邻的瓷绝缘子片作为瓷绝缘子片A，将与目标瓷绝缘子片相邻的瓷绝缘子片作为瓷绝缘子片A’，并判断瓷绝缘子片A的温升值与瓷绝缘子片A’的温升值是否相同，若是，则将目标瓷绝缘子片的缺陷类型作为待测瓷绝缘子片的缺陷类型；若否，则将目标瓷绝缘子片的缺陷类型作为待测瓷绝缘子片可能的缺陷类型。
以零值瓷绝缘子串的检测为例，表1为零值缺陷型的瓷绝缘子片的红外温升值；
表1
| 位置 | 温升值(相对于环境温度) | 相邻瓷绝缘子片温升值 |
| 低压端 | x1 | y1 |
| 中压端 | x2 | y2 |
| 高压端 | x3 | y3 |
比如在某次检测中，发现待测瓷绝缘子串中低压端的瓷绝缘子片温升值也为x1，可大致判断其为零值缺陷，进一步，若检测发现与其相邻的瓷绝缘子片温升值也为y1，则确定缺陷类型为零值。需要说明的是，由于实际情况的复杂性，各种缺陷类型的瓷绝缘子片的温升值并不一定是一个确定的值，而是一个温度范围值，也就可能存在有重叠的区间，这时就需要对每一个瓷绝缘子片及每一种缺陷进行完整的测量，才能建立详尽的温升-缺陷对应关系，以指导现场检测，其检测原理均相同。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.一种基于红外温升的瓷绝缘子缺陷检测方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1.构造缺陷型瓷绝缘子串；
S2.对设置于不同环境温度下的缺陷型瓷绝缘子串分别进行红外温升检测，得到缺陷型瓷绝缘子片的红外温升值；
S3.基于缺陷型瓷绝缘子片的红外温升值，构建缺陷型瓷绝缘子片的红外温升数据库；
S4.对待测瓷绝缘子片进行红外温升检测，得到待测瓷绝缘子片在所处环境温度下的红外温升值；
S5.判断缺陷型瓷绝缘子片红外温升数据库中是否存在与待测瓷绝缘子片在相同环境温度下相同的红外温升值，若是，则将与待测瓷绝缘子片在相同环境温度下相同的红外温升值作为目标红外温升值，并将目标红外温升值对应的缺陷类型作为待测瓷绝缘子片的缺陷类型；若否，则待测瓷绝缘子没有缺陷。
2.根据权利要求1所述的基于红外温升的瓷绝缘子缺陷检测方法，其特征在于：构造缺陷型瓷绝缘子串，具体包括：
S11.获取有缺陷的瓷绝缘子片；
S12.将有缺陷的瓷绝缘子片布置到正常瓷绝缘子串的不同位置，得到不同缺陷类型的瓷绝缘子串；其中，所述瓷绝缘子片的缺陷类型包括零值、低值以及破损。
3.根据权利要求1所述的基于红外温升的瓷绝缘子缺陷检测方法，其特征在于：所述步骤S12，具体包括：
将有缺陷的瓷绝缘子片分别布置到正常瓷绝缘子串的高压端、中压端以及低压端，得到单一缺陷的瓷绝缘子串；
将有缺陷的至少2个瓷绝缘子片同时布置到正常瓷绝缘子串的不同位置，得到组合缺陷的瓷绝缘子串。
4.根据权利要求1所述的基于红外温升的瓷绝缘子缺陷检测方法，其特征在于：所述步骤S2，具体包括：
S21.选取能进行红外温升检测的检测仪器，并对检测仪器进行校准；
S22.按照设定的检测距离，在设定的环境温度下，使用校准后的检测仪器依次对缺陷型瓷绝缘子串中每一个瓷绝缘子片进行测量，得到每一个瓷绝缘子片的红外温升值；其中，在检测时，根据缺陷型瓷绝缘子串中瓷绝缘子的片数对缺陷型瓷绝缘子串施加相应的运行电压；
S23.改变环境温度，并按照步骤S22再次对缺陷型瓷绝缘子串进行测量；
S24.重复步骤S23若干次，得到不同环境温度下缺陷型瓷绝缘子片的红外温升值。
5.根据权利要求1所述的基于红外温升的瓷绝缘子缺陷检测方法，其特征在于：步骤S4中，对待测瓷绝缘子片进行红外温升检测，得到待测瓷绝缘子片在所处环境温度下的红外温升值，具体包括：
S41.选取能进行红外温升检测的检测仪器，并对检测仪器进行校准；
S42.按照设定的检测距离，使用校准后的检测仪器依次对待测瓷绝缘子串中每一个瓷绝缘子片进行测量，得到每一个瓷绝缘子片在所处环境温度下的红外温升值。
6.根据权利要求1所述的基于红外温升的瓷绝缘子缺陷检测方法，其特征在于：所述步骤S5，具体包括：
S51.若缺陷型瓷绝缘子片红外温升数据库中存在与待测瓷绝缘子片在相同环境温度下最为接近的红外温升值，则进入步骤S52，并将最为接近的红外温升值对应的缺陷型瓷绝缘子片作为目标瓷绝缘子片；否则，缺陷型瓷绝缘子片红外温升数据库中不存在与待测瓷绝缘子片在相同环境温度下相同的红外温升值；
S52.将与待测瓷绝缘子片相邻的瓷绝缘子片作为瓷绝缘子片A，将与目标瓷绝缘子片相邻的瓷绝缘子片作为瓷绝缘子片A’，并判断瓷绝缘子片A的温升值与瓷绝缘子片A’的温升值是否相同，若是，则将目标瓷绝缘子片的缺陷类型作为待测瓷绝缘子片的缺陷类型；若否，则将目标瓷绝缘子片的缺陷类型作为待测瓷绝缘子片可能的缺陷类型。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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