1. 研究目的与意义
背景:十四五时期,新基建特高压输电工程项目不断增加,未来五年国内将有一大批特高压输电工程相继开工建设。
目前绝缘子的使用量已突破1000万片,需求量十分旺盛。
要保证输电线路在过电压的情况下能正常运行,绝缘子的工作状态对电力系统的安全可靠运行起着极为重要的作用。
2. 课题关键问题和重难点
关键问题:绝缘子裂纹检测可视化展示方案,由于太赫兹层析成像技术尚未成熟,应该如何获取(直接模型),即如何通过太赫兹波扫描瓷绝缘子,从而获得绝缘子零值检测数据集。
难点:绝缘子存在微小裂纹,裂纹位置难以发现和裂纹劣化的角度、深度和宽度问题,如何利用太赫兹波检测绝缘子的微小裂纹,检测时对微裂纹的影响。
3. 国内外研究现状(文献综述)
绝缘子是数量最多、运行环境受大气影响最明显的输变电设备,特高压直流输电线路架设于野外,绝缘子的工作环境恶劣,绝缘子会出现裂纹、污秽、老化等情况,导致绝缘子发生故障的概率大大增加,发生污秽闪络事故造成的后果比雷击事故更严重、事故范围更广,因此特高压输电线路要求绝缘子具有更高的电气强度,且避免绝缘子发生闪络事故出现零值问题,为及时发现绝缘子的安全隐患,降低绝缘子发生事故的概率,避免发生绝缘子的污秽闪络,提高特高压电网的安全可靠性,需对绝缘子状态进行实时在线监测。
为保证绝缘子的正常工作,近年来,随着科学技术的发展,绝缘子监测技术也取得了很多的研究成果,目前常用的绝缘子状态监测的方法有激光多普勒振动法、超声波检测法、红外成像法、紫外成像法、电压分布法、泄漏电流法和脉冲电流法等。
但这些方法会存在监测范围小、抗干扰能力弱、效率低和安全系数低的问题,因此提出利用毫米波太赫兹技术对绝缘子进行实时在线监测。
4. 研究方案
提出基于太赫兹波的绝缘子在线监测研究,首先搜集整理关于太赫兹毫米波成像技术的文献,理解掌握太赫兹成像原理和图像模型重建的算法,然后利用太赫兹波扫描劣化瓷绝缘子,获取实验数据集,通过数据处理与重构进行层析成像处理和模型重建,最后形成可视化方案,实现对绝缘子内部缺陷和裂纹的在线监测。
5. 工作计划
第1-3周明确毕设课题内容,学习python编程工具,用于本论文的数据统计整理。
第4-6周搜寻文献资料,了解学习绝缘子监测和毫米波技术,构建论文整体框架。
第7-9周学习外文文献,并翻译成中文,制作ppt综述,梳理绝缘子检测技术的发展历史。
