[發(fā)明專利]一種電力傳輸桿塔的雷擊故障鑒別方法及其裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410354327.9
• 申請(qǐng)日: 2014-07-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104133135A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王云龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)家電網(wǎng)公司;國(guó)網(wǎng)天津市電力公司
• 主分類號(hào): G01R31/00
• 分類號(hào): G01R31/00
• 代理公司: 天津才智專利商標(biāo)代理有限公司 12108
• 代理人: 王顕

技術(shù)領(lǐng)域

????本發(fā)明涉及電力設(shè)備專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域；特別是涉及一種電力傳輸桿塔的雷擊故障鑒別方法及裝置。

背景技術(shù)

近年來(lái)，隨著全球變暖趨勢(shì)的不斷增強(qiáng)，城市輸電線路雷擊跳閘率居高不下；然而，現(xiàn)代一線城市電網(wǎng)的發(fā)展又對(duì)供電可靠性提出了更高的要求，電網(wǎng)企業(yè)針對(duì)現(xiàn)存的雷擊事故采取了多種輸電線路防雷措施，典型的有，架設(shè)避雷線、安裝線路避雷器、架設(shè)耦合地線、降低桿塔接地電阻等，上述統(tǒng)一化的防雷措施帶來(lái)了投資高、防雷效果差強(qiáng)人意的局面。雷擊事故的發(fā)生、發(fā)展具有一定的分散性和統(tǒng)計(jì)性，雷擊故障的類型決定了防雷措施的有效性。因此，行業(yè)迫切需求對(duì)輸電線路的雷擊故障易發(fā)點(diǎn)進(jìn)行故障類型鑒別，并做統(tǒng)計(jì)分析，進(jìn)而指導(dǎo)采取針對(duì)性較強(qiáng)、防雷效果好的防雷措施。

雷擊輸電線路故障包括繞擊和反擊的雷擊過(guò)程。其中繞擊雷擊過(guò)程為雷電繞過(guò)電力導(dǎo)線上方的避雷線而擊中電力導(dǎo)線，即雷電屏蔽失效過(guò)程。雷電波在電力導(dǎo)線上以行波方式傳播，行至桿塔的絕緣子串處發(fā)生閃絡(luò)現(xiàn)象，進(jìn)而形成穩(wěn)定放電電弧，引發(fā)繞擊雷擊跳閘事故。雷電的反擊雷擊過(guò)程為雷電擊中桿塔或者避雷線，避雷線起到了有效的雷電攔截作用，當(dāng)雷電在避雷線上傳播行至桿塔處時(shí)，由于桿塔接地電阻及桿塔阻抗原因，導(dǎo)致絕緣子串的桿塔橫擔(dān)處電位高于電力導(dǎo)線電位，發(fā)生閃絡(luò)現(xiàn)象，進(jìn)而引發(fā)穩(wěn)定放電電弧，造成反擊雷擊跳閘事故。兩種不同的雷擊故障類型的放電過(guò)程是不一樣的，繞擊雷為從導(dǎo)線開(kāi)始經(jīng)絕緣子串向桿塔橫擔(dān)放電；反擊雷為桿塔橫擔(dān)開(kāi)始經(jīng)絕緣子串向?qū)Ь€放電，紫外成像技術(shù)能捕捉放電過(guò)程中的電子蹤跡，進(jìn)而成像。紫外線的波長(zhǎng)范圍是40～400nm。太陽(yáng)光中也含有紫外線，但由于地球的臭氧層吸收了部分波長(zhǎng)的分量，實(shí)際上輻射到地面上的太陽(yáng)紫外光譜都在300nm以上，低于300nm的波長(zhǎng)區(qū)域稱為太陽(yáng)盲區(qū)。人們利用這一特點(diǎn),研究出日光(盲區(qū))型紫外線檢測(cè)儀。該儀器的工作波段在240～280nm之間，可以在陽(yáng)光下進(jìn)行檢測(cè)工作，比紅外成像檢測(cè)更方便。

從成像分析電子蹤跡，通過(guò)識(shí)別雷電的放電過(guò)程，判別桿塔的雷擊是繞擊雷，還是反擊雷，從而，可以判別故障易發(fā)點(diǎn)桿塔處的故障是繞擊雷擊跳閘事故，還是反擊雷擊跳閘事故。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種基于紫外檢測(cè)技術(shù)的雷擊故障實(shí)時(shí)鑒別系統(tǒng)。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種電力傳輸桿塔的雷擊故障鑒別方法，其特征在于，包括以下步驟；

a)、紫外成像圖像參數(shù)的提?。焕米贤饩€成像設(shè)備，使成像視野中心對(duì)準(zhǔn)輸電線路桿塔橫擔(dān)上絕緣子串的幾何中心，觀測(cè)距離為3-5米，錄制紫外線視頻圖像信號(hào)；

b)、紫外光斑亮度區(qū)域的分割；將紫外線視頻圖像信號(hào)，從視頻圖像信號(hào)中連續(xù)或隨機(jī)截取圖像幀并將圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像，然后，采用閾值分割將圖像轉(zhuǎn)換為二值圖像，即“1”或“0”；

c)、圖像信號(hào)的無(wú)線傳輸；圖像傳送模塊將所述的二值圖像信號(hào)無(wú)線傳送到變電站內(nèi)部的圖像接收模塊；

d)、雷擊桿塔故障類型的判別；“1”的物理意義為高亮區(qū)，“0”?的物理意義為暗斑區(qū)，在每一個(gè)圖像幀上，反擊雷電在桿塔的絕緣子串處的紫外圖像特征是，高亮區(qū)集中在截取的每一個(gè)圖像幀的上方，而繞擊雷電在桿塔的絕緣子串處的紫外圖像特征是，高亮區(qū)集中在截取的每一個(gè)圖像幀的下方，雷擊故障類型判別單元通過(guò)對(duì)一個(gè)雷暴后的數(shù)據(jù)幀統(tǒng)計(jì)，即時(shí)判別雷擊桿塔的故障類型。

電力傳輸桿塔的雷擊故障鑒別方法的裝置，包括，設(shè)置在輸電線路桿塔橫擔(dān)上的雷電信號(hào)紫外數(shù)據(jù)采集單元和設(shè)置在變電站內(nèi)部的雷電種類識(shí)別單元，所述的雷電信號(hào)紫外紫外數(shù)據(jù)采集單元與雷電種類識(shí)別單元通過(guò)無(wú)線電連接。

所述的雷電信號(hào)紫外數(shù)據(jù)采集單元，包括，依次電連接的紫外線成像設(shè)備單元、紫外線圖像幀單元、圖像變換單元和圖像傳送模塊單元；所述太陽(yáng)能電源單元為雷電信號(hào)紫外數(shù)據(jù)采集單元內(nèi)的各電路單元提供電力，紫外線成像設(shè)備單元的成像視野中心對(duì)準(zhǔn)輸電線路桿塔橫擔(dān)上絕緣子串的幾何中心，觀測(cè)距離為3-5米。

所述的雷電種類識(shí)別單元，包括，依次電連接的圖像接收模塊單元、圖像識(shí)別單元和雷擊故障類型判別單元。

所述紫外線成像設(shè)備單元采用SONY?XCDSX910UV?紫外線CCD攝像機(jī)；圖像傳送模塊單元和圖像接收模塊單元采用深圳市技卓科技有限公司生產(chǎn)的JZ8-xx系列無(wú)線數(shù)傳模塊。