[发明专利]干式空心电抗器内表面检测方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及到一项输变电设备的检测方案，应用光机电技术、计算机信息处理技术实现电抗器内表面绝缘缺陷的自动、智能检测，属于电力设备检测技术领域。

背景技术

电力系统中所采用的电抗器是一个无导磁材料的空心线圈，其作用一是补偿系统无功；二是限制短路电流。当电力系统发生短路时，会产生巨大的短路电流，如果不加以限制，要保持电气设备的动态稳定和热稳定是非常困难的。为了满足某些断路器遮断容量的要求，常在出线断路器处串联电抗器，增大短路阻抗，限制短路电流。由于采用了电抗器，在发生短路时，电抗器上的电压降较大，所以也起到了维持母线电压水平的作用，使母线上的电压波动较小，保证了非故障线路上的用户电气设备运行的稳定性。电抗器属于一种电感器件，由5～7层线圈构成，最外层直径为2～3米，每层表面也就是所谓的电抗器内表面，均涂覆绝缘层，相邻线圈之间有间隔，如5cm。干式电抗器的间隔介质就是空气。并由插入其间的绝缘条保持这一间隔。大量的绝缘条使得每台电抗器形成1200～1500个开口，口内孔道深1～3米，电抗器内表面也就变成孔道的两个侧壁。由于电抗器在制造、运输、安装和使用过程中，可能出现由于内表面脏污、毛刺、接触不良等原因而产生的绝缘缺陷，特别是经过较长时间的运行，电抗器在电场及外界因素的影响下，内表面绝缘层会出现老化及龟裂等现象，导致绝缘缺陷产生。所述绝缘缺陷会导致电抗器内表面树枝放电现象，引起电抗器故障，威胁到电力系统的运行安全，为此，需要定期检测电抗器内表面。

现有的电抗器内表面检测技术是这样的，所采用的装置是一种工业光纤内窥镜，即光学传像束一端接物镜，另一端接目镜，构成一个光学直视系统，或者光学传像束另一端接光电转换器件，通过电子显示屏显示图像。为了获得较大的视场角，物镜采用超广角鱼眼镜头。其检测方法是检测人员手持该工业光纤内窥镜，将光学传像束物镜端投放到电抗器的一个孔道中，通过目镜或者电子显示屏观察经传像束传递过来的内表面图像，判断内表面是否出现绝缘缺陷。工业光纤内窥镜徐徐放下，达到孔道底部后，完成一个孔道一侧表面的检测。再重复上述过程检测该孔道另一侧表面，即每一次都是检测单孔单面，每一个孔的检测时间大约为5分钟，完成一台空心电抗器的检测需要十余天。

发明内容

现有技术存在的不足有，所采用的工业光纤内窥镜价格十分昂贵。物镜使用广角鱼眼镜头图像畸变大、景深小。图像的分辨率取决于光学传像束的芯数，一般只有几万个像素，受光学传像束制造技术的限制，像素数很难提高。由于是人工操作，物镜摇晃和抖动致使图像的清晰度降低。具有相应专业技能的操作人员通过光学直视系统或者电子显示屏观察图像，借助经验判断是否出现异常，判断结果因人而异，造作者劳动强度大。人工记录检测结果容易发生漏检。为了降低检测装置造价、提高图像真实度和清晰度、降低检测劳动强度、提高检测效率、排除检测者主观因素对检测结果的影响，我们发明了一种干式空心电抗器内表面检测方法及装置。

本发明之检测方法是这样实现的，见图1所示，采用机械传动系统1通过传动皮带2将光电成像系统3匀速垂入干式电抗器孔道4，光电成像系统3同时将孔道内表面5影像转换为视频信号通过电缆6传输到计算机图像处理系统7进行图像处理，包括图像采集、甄别。

本发明之检测装置是这样实现的，见图2所示，该装置由机械传动系统1、光电成像系统3、计算机图像处理系统7组成，由传动皮带2将机械传动系统1与光电成像系统3连接起来，由电缆6将光电成像系统3与计算机图像处理系统7连接起来；机械传动系统1由具有机械结构的驱动部件、卷绕部件以及辅助部件组成；光电成像系统3由光学成像部件、光电转换部件、照明部件组成，光学成像部件采用棱镜；计算机图像处理系统7由图像采集部件和图像处理部件组成。

本发明之检测方法技术效果在于，由于采用机械传动系统1控制光电成像系统2的升降，与手持操作相比平稳，图像的清晰度得到提高。另外，也降低了操作者的劳动强度。采用计算机图像处理系统7进行图像处理，由于是由计算机实现检测图像与图像文件中预置绝缘缺陷图像对比，判断被检表面是否出现绝缘缺陷，记录检测结果，所以，对操作者的专业技能没有特殊要求，检测结果客观，也不会发生人为漏检。