一種復(fù)合絕緣子表面電場計算方法
【專利摘要】一種復(fù)合絕緣子表面電場計算方法，通過照相設(shè)備獲取覆有水珠絕緣子表面圖像，對復(fù)合絕緣子硅橡膠傘裙的一塊區(qū)域S和剩余電阻R進行電路等效，應(yīng)用圖像處理技術(shù)將憎水性圖像進行二值化，在大小圖像中，像素為1的單元為絕緣子干燥單元，像素為0單元為絕緣子濕潤單元，然后對每個像素單元應(yīng)用單位電阻與電容并聯(lián)等價，形成大小為的導(dǎo)納矩陣，采用結(jié)點電壓法便可以對區(qū)域S進行電網(wǎng)絡(luò)分析。此方法構(gòu)建表面電場模型相對簡單，與實際水珠分布情況相符，對復(fù)合絕緣子防污閃工作具有重要的指導(dǎo)意義。
【專利說明】
[0001] 一種復(fù)合絕緣子表面電場計算方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及一種復(fù)合絕緣子表面電場計算方法，屬高電壓技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0003] 自從二十世紀(jì)九十年以來，工業(yè)化進程加快導(dǎo)致我國大氣污染日益嚴(yán)重，在東北、 西北、華北、華中、華東、華南等地區(qū)，相繼都發(fā)生過大片區(qū)域污閃事故，主要原因是玻璃、瓷 絕緣材料本身耐污性能較差所致，即使采取相應(yīng)地防污措施如定期清掃、防污傘裙設(shè)計、增 大爬電距離等也均不能有效防止絕緣子污閃事故的發(fā)生。與傳統(tǒng)玻璃、瓷絕緣子不同，復(fù)合 絕緣子硅橡膠材料具有良好的憎水性和憎水性迀移特性，在防污閃性能方面優(yōu)勢非常顯 著，目前在電力系統(tǒng)中，復(fù)合絕緣子成為解決外絕緣污閃問題最好、最有效的辦法之一。
[0004] 隨著運行時間的延長和各方面環(huán)境因素的影響，復(fù)合絕緣子憎水性會發(fā)生變化， 從而導(dǎo)致相應(yīng)地防污閃性能隨之改變，其閃絡(luò)事故也相應(yīng)增加，為及時發(fā)現(xiàn)復(fù)合絕緣子故 障隱患、避免突發(fā)事故、保證電網(wǎng)安全可靠運行，有必要對復(fù)合絕緣子憎水性能與耐污閃特 性相關(guān)性進行計算分析，為供電部門復(fù)合絕緣子運行維護和改造提供指導(dǎo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是，為了解決復(fù)合絕緣子憎水性存在的問題，本發(fā)明提出一種復(fù)合 絕緣子表面電場計算方法。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種復(fù)合絕緣子表面電場計算方法，所述方法通過照相設(shè) 備獲取覆有水珠絕緣子表面圖像，對復(fù)合絕緣子硅橡膠傘裙的一塊頻興區(qū)域S和剩余電阻 R進行電路等效，應(yīng)用圖像處理技術(shù)將憎水性圖像進行二值化，在漏大小圖像中，像素為 1的單元為絕緣子干燥單元，像素為0單元為絕緣子濕潤單元，然后對每個像素單元應(yīng)用單 位電阻與電容并聯(lián)等價，形成大小為_1其轉(zhuǎn) 2的導(dǎo)納矩陣，采用結(jié)點電壓法便可以對M .< N區(qū) 域S進行電網(wǎng)絡(luò)分析。
[0007] -種復(fù)合絕緣子表面電場計算方法的步驟為： (1) 對復(fù)合絕緣子樣品噴水，利用照相設(shè)備對覆有水珠的復(fù)合絕緣子表面進行拍照； (2) 確定復(fù)合絕緣子憎水性等級； (3) 對復(fù)合絕緣子硅橡膠傘裙的一塊_其賀區(qū)域S和剩余電阻R進行電路等效； (4) 應(yīng)用圖像處理技術(shù)將憎水性圖像進行二值化，在大小圖像中，像素為1的單元 為絕緣子干燥單元，包含硅橡膠、污穢，像素為0單元為絕緣子濕潤單元，包含硅橡膠、污穢、 水珠； (5) 對每個像素單元應(yīng)用單位電阻與電容并聯(lián)等價，形成大小為的導(dǎo)納矩陣； (6) 采用結(jié)點電壓法便可以對區(qū)域S進行電網(wǎng)絡(luò)分析。
[0008] 本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明方法可計算不同憎水性等級復(fù)合絕緣子表面電場分 布情況，從而掌握復(fù)合絕緣子憎水性能與耐污閃特性之間的相關(guān)性?，F(xiàn)有的ANYSIS等電磁 軟件在構(gòu)建模型方面不夠靈活，只限于相對比較簡單的模型，對于復(fù)合絕緣子表面實際水 珠分布的模型構(gòu)建非常困難，而本方法充分利用圖像處理技術(shù)的優(yōu)勢，將實際復(fù)合絕緣子 憎水性圖像水跡分布的二值圖與電網(wǎng)絡(luò)法相結(jié)合，成功地搭建了復(fù)合絕緣子電網(wǎng)絡(luò)模型。 可以得到不同憎水性等級的復(fù)合絕緣子表面電場分布情況。本發(fā)明方法得到復(fù)合絕緣子表 面電場分析情況，與實際情況相符，對復(fù)合絕緣子防污閃工作具有重要的指導(dǎo)意義。
【附圖說明】
[0009] 圖1為本發(fā)明一種復(fù)合絕緣子表面電場計算方法步驟框圖； 圖2復(fù)合絕緣子電網(wǎng)絡(luò)模型圖； 圖2(1)為濕潤復(fù)合絕緣子； 圖2 (2 )為濕潤復(fù)合絕緣子等效模型； 圖3為像素等效單元； 圖3(1)為濕潤單元的像素等效單元； 圖3(2)為干燥單元的像素等效單元； 其中，1是污穢層;2是絕緣子表面;3是水跡； 圖4為HC1-HC7等級復(fù)合絕緣子表面圖像； 圖5為HC1-HC7等級復(fù)合絕緣子表面圖像分割后二值圖像； 圖6為憎水性等級為HC1-HC7級情況下復(fù)合絕緣子表面電場分布情況。
【具體實施方式】
[0010] 如圖1所示，復(fù)合絕緣子表面電場計算的【具體實施方式】如下： (1)對復(fù)合絕緣子樣品噴水，利用照相設(shè)備對覆有水珠的復(fù)合絕緣子表面進行拍照。
[0011] (2)確定復(fù)合絕緣子憎水性等級，如圖4所示，復(fù)合絕緣子憎水性等級分為七級，從 HC1至HC7。
[0012] (3)對復(fù)合絕緣子硅橡膠傘裙的一塊|1激11區(qū)域S和剩余電阻R進行電路等效，如圖 2所示，圖2( 1)為濕潤復(fù)合絕緣子，圖2( 2)為濕潤復(fù)合絕緣子等效模型。
[0013] (4)應(yīng)用圖像處理技術(shù)將憎水性圖像進行二值化，在]'4 :<M大小圖像中，像素為1的 單元為絕緣子干燥單元，包含硅橡膠、污穢，像素為〇單元為絕緣子濕潤單元，包含硅橡膠、 污穢、水珠，如圖3、5所示；圖3(1)為濕潤單元的像素等效單元;圖3(2)為干燥單元的像素等 效單元;圖5為HC1-HC7等級復(fù)合絕緣子表面圖像分割后二值圖像。
[0014] (5)對每個像素單元應(yīng)用單位電阻與電容并聯(lián)等價，形成大小為的導(dǎo)納矩 陣。
[0015] (6)采用結(jié)點電壓法便可以對Mx N區(qū)域S進行電場分析，如圖6所示為憎水性等級 為HC1-HC7級情況下復(fù)合絕緣子表面電場分布情況。
【主權(quán)項】
1. 一種復(fù)合絕緣子表面電場計算方法，其特征在于，所述方法通過照相設(shè)備獲取覆有 水珠絕緣子表面圖像，對復(fù)合絕緣子硅橡膠傘裙的一塊>〗_< H區(qū)域S和剩余電阻R進行電路 等效，應(yīng)用圖像處理技術(shù)將憎水性圖像進行二值化，在M K N大小圖像中，像素為1的單元為 絕緣子干燥單元，像素為〇單元為絕緣子濕潤單元，然后對每個像素單元應(yīng)用單位電阻與電 容并聯(lián)等價，形成大小為N/的導(dǎo)納矩陣，采用結(jié)點電壓法便可以對區(qū)域S進行電 網(wǎng)絡(luò)分析。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種復(fù)合絕緣子表面電場計算方法，其特征在于，所述方法的步 驟如下： (1) 對復(fù)合絕緣子樣品噴水，利用照相設(shè)備對覆有水珠的復(fù)合絕緣子表面進行拍照； (2) 確定復(fù)合絕緣子憎水性等級； (3) 對復(fù)合絕緣子硅橡膠傘裙的一塊絲尤|區(qū)域S和剩余電阻R進行電路等效； (4) 應(yīng)用圖像處理技術(shù)將憎水性圖像進行二值化，在滅C孩大小圖像中，像素為1的單元 為絕緣子干燥單元，包含硅橡膠、污穢，像素為O單元為絕緣子濕潤單元，包含硅橡膠、污穢、 水珠； (5) 對每個像素單元應(yīng)用單位電阻與電容并聯(lián)等價，形成大小為_:_1巧的導(dǎo)納矩陣； (6) 采用結(jié)點電壓法便可以對_康駕區(qū)域S進行電網(wǎng)絡(luò)分析。
【文檔編號】G06T7/00GK105931245SQ201610288235
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年5月5日
【發(fā)明人】安義, 徐文, 楊強
【申請人】國網(wǎng)江西省電力科學(xué)研究院, 國家電網(wǎng)公司