许彦彦
青海省电力公司检修公司 青海海东 810000
摘要：随着我国经济建设的快速发展，我国很多先进技术运用到我国各行业中，助其发展更为迅速。GIS设备是指全部或者部分采用绝缘气体作为绝缘介质的金属封闭式开关设备，由于其具有占地小、基本不受外界环境影响、维护工作量少、运行安全可靠等优点，广泛应用于在电力系统。但由于GIS设备制造工艺不良、安装调试不合理等因素导致GIS事故发生频率近年来逐年升高，对电网稳定运行的影响越来越大。
关键词：X射线无损检测；GIS设备缺陷检测
引言
高科技的引领加速我国整体经济建设的快速发展，使得我国提前进入现代化科学技术发展阶段，为我国基础建设贡献力量。常用的GIS设备检测方法有局部放电检测法和SF6分解物检测法，巡检人员使用这类方法对GIS设备进行检测时，需要具有一定的专业能力，且会出现错误判断。采用X射线无损检测方法可以实现GIS设备内部可视化检测。
1GIS
GIS存在两种定义--IEC(国际电工委员会)将其定义为“气体绝缘开关设备”(gasinsulatedswitch?gear)，IEEE(美国电气电子工程师学会)则将其定义为“气体绝缘变电站”(gasinsulatedsubstations)，尽管定义不同，但均是指气体绝缘金属封闭开关设备。是除变压器外，电气一次系统中的高压元件(断路器、隔离开关、接地开关、互感器、母线、避雷器、电缆头，进出线套管等)，按电气主接线的连接方式紧凑地组合在一起，并全部安装在充有绝缘性能和灭弧性能优异的六氟化硫(sulfurhexafluoride，SF6)气体的金属壳内，形成密封的高压开关装置。GIS具有占地面积小、运行可靠、恶劣环境保护、抗震、清洁要求最低、安装周期短、使用寿命长、噪声小等优点，在电力系统得到了广泛的应用。尽管GIS有很多优点，但其在运行过程中仍会有各种故障事故发生。如绝缘故障，导体过热故障，机械故障等。其中，热故障是最主要的故障表现形式之一。热故障会引起一系列事故，通常伴随着闪络、绝缘及短路事故。热故障的发生意味着GIS设备可靠性存在问题，故开展GIS设备发热研究，对保障GIS设备安全运行，提高电网运行的可靠性具有重要意义。为了准确检测GIS设备的发热故障，文中在GIS设备发热现状的基础上，总结其发热原因及传热过程，在此基础上分析了GIS设备的发热计算与发热故障检测方法，为GIS设备发热研究理清了思路。
2X射线成像技术
X射线数字成像技术（DigitalRadiography，DR）利用平板探测器接收被穿透GIS设备的X射线，通过探测器内部电路结构将X射线能量强度转化为电流信号，最后以数字图像形式在计算机上呈现。X射线成像检测系统，主要包括X射线机、成像板、计算机、X光机现场支架、控制箱等。
3有关选用以及管理GIS设备的建议
首先，需要检测主回路中的导电电阻，保障其可以符合相关的国家标准，在一定程度上保障安装工作的质量。此外，在进行安装以及拆卸螺栓的过程中,有极大的概率会出现金属碎屑,这些杂质会给人体健康带来严重的危害。所以在进行装配工作时，必须要细致认真,全方面地进行检查，并使用强力吸尘器，保障现场的清洁。此外，在进行正式耐压工作之前，需要将施加时间控制在耐压时长之上,保持一个低电压的状况，进行“老化”试验，将一些细小的杂质进行彻底地清理。还需完善应急处理工作，为了让变电站不浪费其投放的成本，得到更大的经济效益，就需要根据自身运行过程中可能会出现的问题，完善应急处理工作。同时，在设定和完善相关的管理制度的过程中，需要十分关注管理过程中的每个阶段，从而最大化的保障相关工作人员能够在突发情况出现的时候及时对有关问题开展解决工作，从而尽可能降低问题所带来的不良影响，避免错过最好的修整时间，从未造成设备的损坏，造成设备无法使用的状况。
4X射线无损检测技术的应用
1.数字X射线无损检测技术可以很好地实现对电缆故障隐患点的检测和排查;2.数字X射线无损检测技术必须设置合理的管电压、管电流、曝光时间等参数，才能取得较好的检测效果;3.入射X光射线与电缆缺陷所在切面的相对角度也是影响检测结果的重要参数，在实际检测过程中，需要多角度调整拍摄方向，实现对故障隐患点的检测和排查;4.电缆铝护套对隐患点检测识别具有一定的干扰作用，可以通过改善数字X射线设备性能，如采用分辨率更高的平板探测器，提高检测结果的清晰度和准确性。数字X射线无损检测技术在多行业已得到了广泛的应用，具有良好的实践基础。将X射线无损检测技术应用在电缆隐患检测排查工作中，可以填补电缆隐患无损检测技术的空白。试验表明，采用数字X射线无损检测方法能够有效地对电缆缺陷进行识别检测，因此推荐将X射线无损检测技术应用于电缆缺陷的快速精准查找和定位。
5GIS设备缺陷图像检测
目前，基于X射线成像的无损检测技术由于其直观、便捷、检测效率高等优点而被广泛应用于工业领域中。将图像处理技术应用到GIS设备的缺陷检测中，可以在不拆卸设备的情况下，把GIS设备内部情况展示出来，更加方便检测。
6GIS设备缺陷检测流程
具体的缺陷检测流程为：首先将通过X射线成像机得到的GIS设备图像读取到计算机，然后通过对GIS设备图像进行图像增强、图像分割，最终采用SVM实现缺陷检测。GIS设备图像预处理在变电站的相关GIS点固定拍摄支架时，为了保证拍摄到的照片的清晰度，都是由有一定经验的工作人员调节角度，但是在长期的拍摄过程中，理论上支架会有所偏移，且变电站环境多变、GIS设备内部情况也无法保证一致。所以，对获得的图像首先要预处理，主要包括灰度变换、二值化、滤波去噪、图像增强等。
7快速中值滤波
中值滤波是一种非线性平滑技术，其原理是把某一领域Ω内的点源灰度值进行排序，然后选择中间值mid替代其他所有点的灰度值。传统的中值滤波方法效率低，因此，有学者提出了快速中值滤波方法，其算法思想考虑到在传统中值滤波算法中，当以第一个点源为中心时与以第二个点源为中心进行操作时，图片中有大部分相同区域需要运算，因此，将直方图思想引用到中值滤波中，每一次可以对灰度值相同的点进行滤波，大大提高了计算速度。
结语
对GIS设备的缺陷检测是变电站运维工作的重点之一。对初步得到的GIS设备图像进行信息增强，然后提出一种改进的FCM算法进行分割，该方法在保留感兴趣的GIS设备图像信息之外，更好的去除冗余信息，使得对GIS设备图像分割效果更好，最后采用一对一思想构造SVM分类器，对GIS设备图像进行分类，测试结果表明，对GIS设备图像的分割算法的改进，有效提高了检测率，平均提高了5%左右。其对于减少电网公司变电站事故带来的经济损失具有重要意义。
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