基于多尺度特征融合的绝缘子缺陷检测

绝缘子缺陷检测对于保障电网安全稳定运行具有重要意义。由于绝缘子缺陷区域的像素信息少、形状尺寸不一,造成识别效果不佳问题。为解决此问题,提出了一种基于多尺度特征融合的绝缘子缺陷检测网络（MSD2Net）。在该网络中,采用残差注意力网络用于获取不同分辨率的绝缘子缺陷特征,设计了基于反卷积和多分支检测的多尺度特征融合网络将深层特征图与浅层特征图逐步融合,生成更加丰富的图像语义信息,用于实现目标的分类与位置回归,并结合Focal损失和高斯非极大抑制方法进一步提升检测效果。在变电站绝缘子缺陷数据集和输电线路CPLID公开数据集上进行测试,结果表明所提方法具有较好的检测性能与泛化能力。     

基于Fine Mask RCNN的110～220kV输电铁塔涉鸟故障识别与评估

随机突发的输电铁塔鸟害事故通常较难应急处理,传统的鸟害事故图像处理算法泛化能力弱,而现有的深度学习检测算法应用对象又较为单一,因此,亟需稳定有效地实现输电铁塔全类别鸟害事故辨识。鉴于此,该文提出一种基于精细化的掩膜区域卷积神经网络(finemaskregionswith convolutionalneuralnetworkfeatures,FineMaskRCNN)的110～220kV输电铁塔涉鸟故障识别与评估算法。该方法首先通过残差模块(residual network-50,ResNet-50)+特征金字塔网络(feature pyramid networks,FPN)感知巡检影像特征;其次,针对Mask RCNN细节信息丢失的问题,引入具有多尺度卷积核运算的信息融合模块进行丢失信息补偿,增强网络模型对于输入影像的特征表达与提取;最后,根据Fine Mask RCNN识别结果,结合传统图像处理技术,实现鸟巢类故障、鸟啄类和鸟粪污染绝缘子类故障评估与结果修正,形成了由故障识别到评估的一体化机制。实验结果表明,相较于掩膜区域卷积神经网络(Mask RCNN)、快速地区域卷积神经网络(F...     

改善多雷区110kV复合绝缘子耐雷水平的方法北大核心CSCD

为减少多雷区用110 kV复合绝缘子雷击闪络次数,文中在110 kV复合绝缘子上加装悬浮中间均压环,研究其是否具有提升绝缘子耐雷水平的作用。试验测定了正负极性标准雷电冲击电压下的U50击穿电压,并使用高速摄影仪记录了放电过程。结合电场仿真,对得到的试验结果进行了讨论。结果显示,靠近正极性固定电位均压环布置的悬浮中间均压环具有提升绝缘子耐雷水平的作用,文中布置方式下最高提升约10%,并伴随有绕过均压环放电现象的发生。结果表明,采用悬浮中间均压环可以提高110 kV复合绝缘子耐雷水平,对后续设计高耐雷水平复合绝缘子有指导意义。     

湿热环境异常发热复合绝缘子电热耦合仿真分析北大核心CSCD

复合绝缘子运行中异常发热现象频发,其中老化与表面污秽是导致发热的主要原因。文中采用有限元多物理场仿真,结合实测获得的材料参数,分别建立了正常运行、湿热老化、局部涂污及整体涂污等4种典型工况下的复合绝缘子仿真模型,根据湿热老化以及表面污秽的不同发热特征,分别建立静电、电流场两种模型。通过电场计算分析发现:湿热老化后复合绝缘子沿面电场增大、界面电场降低;局部涂污复合绝缘子在涂污处电场稍微下降;整体涂污复合绝缘子由于沿面电流增大造成电场畸变严重。通过以电介质损耗为接口的耦合热场以及电流场⁃热场耦合的电热联合仿真与试验结果对比发现:正常与局部涂污复合绝缘子基本无温升;湿热老化与整体涂污复合绝缘子温升明显,但温度梯度方向相反。仿真计算所得绝缘子最大温升位置与试验结果相同,试验结果与仿真计算结果基本吻合。     

湿热环境下杀藻剂对绝缘子表面藻类的生长抑制研究北大核心CSCD

近年来,中国南方湿热地区复合绝缘子和室温硫化硅橡胶(reem temperature vulcanized silicone rubber,RTV)涂料表面发现了较严重的藻类覆生现象,大大降低了复合绝缘材料表面的憎水性,影响其电气性能。传统绝缘子清洗方法存在生物污秽层难以根除等问题。文中以绝缘子表面常见的小球藻为研究对象,通过细胞破胞率、光合活性和叶绿素a质量浓度等测试手段,表征喷涂杀藻剂过后藻细胞的生长情况,探究喷涂杀藻剂对在高温硫化硅橡胶覆生的藻类生长抑制效果。研究发现,采用摩尔质量分数为0.025 mol/L的1427母液(十四烷基二甲基苄基氯化铵)作为杀藻剂,杀藻剂剂量大于0.2μL/cm^(2)对单位面积密度为2.5×10^(7)个/cm^(2)的小球藻有灭活效果,杀藻剂剂量越大,灭藻效率越高;杀藻剂作用于藻细胞上首先会抑制其光合活性,并引起细胞破裂和叶绿素减少,最后实现细胞完全被分解。喷涂剂量为0.4μL/cm^(2)及以上杀藻剂,能在至少10天内对空气中再次附着于硅橡胶上的藻细胞产生较好的抑制效果。在现场应用上可喷涂剂量为0.4μL/cm^(2)杀藻剂,对绝缘子表面藻类灭活和抑制生长。     

110kV复合I型绝缘子鸟粪闪络影响因素研究

鸟粪闪络是架空输电线路涉鸟故障的主要形式之一,严重影响电网的运行可靠性。为明确不同因素对110 kV复合I型绝缘子鸟粪闪络的影响情况,通过设计并搭建试验平台模拟鸟粪闪络试验,研究鸟粪粘度、电导率、有无均压环对鸟粪闪络的影响;通过电场仿真,研究鸟粪滴落路径对鸟粪闪络的影响。结果表明,在距离复合绝缘子大伞裙边沿15~21 cm情况下,鸟粪粘度越大,闪络概率越高,粘度相同,鸟粪电导率越大,闪络概率越高;复合绝缘子安装均压环比不安装时更易发生闪络; 鸟粪平面与导线平面越靠近,临界闪络距离越大且不呈线性关系。     

一种110~220 kV耐张绝缘子更换新型卡具

绝缘子的作用是支撑导线,确保导线与杆塔、大地之间有足够安全距离。保证健康绝缘子片数符合设计要求对于输电线路安全稳定运行有着重大的意义,因此及时更换零值绝缘子十分必要。针对目前更换绝缘子的卡具操作复杂、工作效率低、无法通用多种型号绝缘子的问题,研制了一种新型更换绝缘子装置。     

普通钟罩型绝缘子积污特性模拟研究*

普通钟罩型绝缘子在输电线路仍具有不可替代的重要应用,以XP 70型绝缘子为研究对象,利用仿真软件建立多物理场耦合模型,分析绝缘子附近流场与绝缘子表面所受压力后得到如下结论：空气场在经过固体绝缘子时将在绝缘子下表面凹槽部分产生低速涡流区,该区域有利于固体颗粒的降落沉积;绝缘子迎风侧与背风侧所受绝对压力大小相等,气体在经过绝缘子时将在背风侧发生回流,该区域速度较低,易于污秽颗粒的沉积。     

基于污秽电流的避雷器在线监测的具体实施

避雷器一般放置于户外露天位置,由于常年受到烈日雷雨等恶劣天气的影响,避雷器阀片会出现一定程度的老化损坏情况,影响避雷器功能,进而影响电力系统的正常运行,甚至会导致重大停电事故,危及人身和设备安全,因此监测避雷器的运行状态是非常有必要的。针对110 kV华城线等(华高线、华新II路、华铁线、华城线)四组线路避雷器和两组主变出口避雷器,以及两组室内GIS中避雷器的具体情况,通过传感器固定、信号线敷设、动作信号引入、监测站的安装调试等工作,进行持续泄漏电流、污秽电流及避雷器的动作次数在线监测的设计,并在实验室中以接收字符串信号的方式对在线监测系统进行安装调试。