一种检测油浸式变压器故障的方法技术

本发明专利技术涉及变压器故障检测技术领域，具体涉及一种检测油浸式变压器故障的方法，该方法包括：获取变压器的故障边缘图像，并提取闭合边缘区域，拟合区域的最小外接圆和最大内接圆，根据所述圆心坐标和半径计算闭合边缘区域的评价性指标；将一个闭合边缘区域的最小外接圆和其相邻闭合边缘区域的最小外接圆，记为组合圆环；根据组合圆环中两圆之间的灰度差异和梯度差异以及相对位置距离，计算组合圆环的轮廓评价性指标；根据闭合边缘区域的评价性指标和所述轮廓评价性指标得到组合圆环的可能性指标，若组合圆环的可能性指标小于可能性阈值，则变压器发生涡流损耗发热故障。本发明专利技术能够准确且快捷的获取变压器的故障。够准确且快捷的获取变压器的故障。够准确且快捷的获取变压器的故障。

【技术实现步骤摘要】
一种检测油浸式变压器故障的方法


[0001]本专利技术涉及变压器故障检测
，具体涉及一种检测油浸式变压器故障的方法。

技术介绍

[0002]随着国民经济的快速发展，电网规模迅速扩大，变电设备作为电网中能源传输的核心和枢纽，必须确保其持续、稳定和可靠的运行以杜绝电网发生重大故障。变电设备中的油浸式变压器是变电站的核心，其安全可靠的运行是电网正常稳定运行的基础，一旦其发生火灾，会造成整个区域电网瘫痪，严重危害供电可靠性和安全性。
[0003]为了保证电网正常稳定运行需要在油浸式变压器故障之前对其进行更换或维修，以避免其出现故障影响电网运行。对变压器进行故障检测使用最广泛的方法是油色谱分析法，即需要提取油浸式变压器中的油，对其成分进行分析，再进一步判断。而这种方法无疑是一种很复杂的过程，需要很长时间，费时费力。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种检测油浸式变压器故障的方法，所采用的技术方案具体如下：获取变压器的热力图像和表面图像，根据热力图像和表面图像的边缘信息得到故障边缘图像；获取故障边缘图像中闭合边缘区域，分别拟合所述闭合边缘区域的最小外接圆和最大内接圆，并获取最小外接圆和最大内接圆的圆心坐标和半径；根据所述圆心坐标和半径计算闭合边缘区域的评价性指标；根据所有闭合边缘区域的最小外接圆的圆心点进行拟合得到圆，并获取得到的圆的圆心记为拟合圆心点；以拟合圆心点为端点做预设数量的射线记为圆心线；将一个闭合边缘区域的最小外接圆和其相邻闭合边缘区域的最小外接圆，记为组合圆环；获取圆心线与组合圆环中两圆交点处的灰度值和位置坐标，以及所述两圆交点之间的线段上灰度值最低处的位置坐标，根据所述两圆交点处的灰度值和位置坐标、灰度值最低处的位置坐标计算圆心线对应的组合圆环的灰度差异；获取拟合圆心点与所述两圆交点之间的线段上灰度值最低处的距离长度，根据所述距离长度和灰度差异计算组合圆环的轮廓评价性指标；根据组合圆环的轮廓评价指标和组合圆环对应的闭合边缘区域的评价性指标，得到组合圆环的可能性指标，设定可能性阈值，若组合圆环的可能性指标小于可能性阈值，则组合圆环对应的闭合边缘区域为因磁漏产生的圆环，变压器发生涡流损耗发热故障。
[0005]优选地，所述热力图像利用热力成像仪获取的，所述表面图像利用普通相机获取的，且热力成像仪与所述相机的拍摄角度相同。
[0006]优选地，所述根据热力图像和表面图像的边缘信息得到故障边缘图像具体为：分别提取热力图像和表面图像的边缘信息得到热力边缘图像和表面边缘图像；获
取热力边缘图像和表面边缘图像上重合的边缘信息得到综合边缘图像，根据热力边缘图像和综合边缘图像的差值得到故障边缘图像。
[0007]优选地，所述闭合边缘区域的评价性指标的获取方法具体为：其中，表示闭合边缘区域u的评价性指标，表示闭合边缘区域u的最小外接圆的圆心坐标，表示闭合边缘区域u的最大内接圆的圆心坐标，和分别表示闭合边缘区域u的最小外接圆和最大内接圆的半径。
[0008]优选地，所述灰度差异的获取方法具体为：其中，h表示灰度差异，和分别表示圆心线与组合圆环中两圆的相交点坐标，和分别表示所述两圆的相交点的灰度值；表示圆心线与组合圆环中两圆交点之间的线段上灰度值最低处的位置坐标，表示所述灰度值最低处的灰度值。
[0009]优选地，所述轮廓评价性指标的获取方法具体为：其中，F表示组合圆环的轮廓评价性指标，和分别表示第i条圆心线和第i+1条圆心线对应的灰度差异，和分别表示第i条圆心线和第i+1条圆心线与组合圆环中两圆交点之间的线段上灰度值最低处到拟合圆心点的距离长度，和分别表示第i条圆心线和第i+1条圆心线与组合圆环中两圆交点之间的线段上灰度值最低处的灰度值，和分别表示第i条圆心线和第i+1条圆心线与组合圆环中两圆交点的灰度值的差值。
[0010]优选地，所述组合圆环的可能性指标的获取方法具体为：其中，表示组合圆环的可能性指标，F表示组合圆环的轮廓评价性指标，和分别表示组合圆环中对应的闭合边缘区域u和闭合边缘区域v的评价性指标，表示组合圆环中对应的闭合边缘区域u的最小外接圆的圆周上像素点灰度值的均值，表示组合圆环中对应的闭合边缘区域u的最小外接圆的圆周上像素点灰度值的均值。
[0011]本专利技术实施例至少具有如下有益效果：本专利技术通过闭合边缘区域的最小外接圆和最大内接圆的相关指标对闭合边缘区域的轮廓进行分析，计算闭合边缘区域的评价性指标，同时将相邻的两个闭合边缘区域的
最小外接圆看作一个整体进行分析，并根据圆环中两个圆之间的灰度差异和梯度差异以及相对位置距离，计算组合圆环的轮廓评价性指标。结合闭合边缘区域的评价性指标和所述轮廓评价性指标得到组合圆环的可能性指标，进而可以得到相邻的两个闭合边缘区域为不规则圆环的可能性。
[0012]本专利技术能够有效的检测出闭合边缘区域的不规则程度，能够在外形上对闭合边缘区域进行研究，同时结合了特殊的灰度变化特征对相邻的两个闭合边缘区域进行分析，能够准确且快捷的识别出变压器的故障。
附图说明
[0013]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
[0014]图1是本专利技术的一种检测油浸式变压器故障的方法流程图。
具体实施方式
[0015]为了更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本专利技术提出的一种检测油浸式变压器故障的方法，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。在下述说明中，不同的“一个实施例”或“另一个实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
[0016]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。
[0017]下面结合附图具体的说明本专利技术所提供的一种检测油浸式变压器故障的方法的具体方案。
[0018]本专利技术所针对的具体场景为：使用热力成像仪获取热力图像，实时检测油浸式变压器的热力变化。变压器箱体因涡流损耗所造成的发热的原因：变压器在漏磁的情况下会产生涡流损耗，它能引起变压器箱体或部分连接螺杆发热，其热像特征是以漏磁穿过区域为中心，层次分明的不规则圆环。这种因涡流损耗所造成的箱体发热其温度一般不得超过95℃，如果超温，需对变压器进行停运检修，这种缺陷可以通过采用加装短路环的方式来消除漏磁现象。
[0019]请参阅图1，其示出了本专利技术一个实施例提供的一种检测油浸式变压器故障的方法的步骤流程图，该方法包括以下步骤：步骤一，获取变压器的热力图像和表面图像，根据热力图像和表面图像的边缘信息得到故障边缘图像；获取故障边缘图像中闭合边缘区域，分别拟合所述闭合边缘区域的最小外接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种检测油浸式变压器故障的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：获取变压器的热力图像和表面图像，根据热力图像和表面图像的边缘信息得到故障边缘图像；获取故障边缘图像中闭合边缘区域，分别拟合所述闭合边缘区域的最小外接圆和最大内接圆，并获取最小外接圆和最大内接圆的圆心坐标和半径；根据所述圆心坐标和半径计算闭合边缘区域的评价性指标；根据所有闭合边缘区域的最小外接圆的圆心点进行拟合得到圆，并获取得到的圆的圆心记为拟合圆心点；以拟合圆心点为端点做预设数量的射线记为圆心线；将一个闭合边缘区域的最小外接圆和其相邻闭合边缘区域的最小外接圆，记为组合圆环；获取圆心线与组合圆环中两圆交点处的灰度值和位置坐标，以及所述两圆交点之间的线段上灰度值最低处的位置坐标，根据所述两圆交点处的灰度值和位置坐标、灰度值最低处的位置坐标计算圆心线对应的组合圆环的灰度差异；获取拟合圆心点与所述两圆交点之间的线段上灰度值最低处的距离长度，根据所述距离长度和灰度差异计算组合圆环的轮廓评价性指标；根据组合圆环的轮廓评价指标和组合圆环对应的闭合边缘区域的评价性指标，得到组合圆环的可能性指标，设定可能性阈值，若组合圆环的可能性指标小于可能性阈值，则组合圆环对应的闭合边缘区域为因磁漏产生的圆环，变压器发生涡流损耗发热故障。2.根据权利要求1所述的一种检测油浸式变压器故障的方法，其特征在于，所述热力图像利用热力成像仪获取的，所述表面图像利用普通相机获取的，且热力成像仪与所述相机的拍摄角度相同。3.根据权利要求1所述的一种检测油浸式变压器故障的方法，其特征在于，所述根据热力图像和表面图像的边缘信息得到故障边缘图像具体为：分别提取热力图像和表面图像的边缘信息得到热力边缘图像和表面边缘图像；获取热力边缘图像和表面边缘图像上重合的边缘信息得到综合边缘图像，根据热力...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈尔奎，肖正峰，黄雅婷，杨艳艳，曹振华，侯颜军，
申请(专利权)人：山东华尚电气有限公司，
类型：发明
国别省市：