基于频率响应信号PCA的陶瓷绝缘子缺陷检测

来源：计算机测量与控制杂志2022年第12期北京时间：

作者：佟芳,林鑫,王婷,徐铁军,王忠花

单位：国网青海省电力公司信息通信公司

摘要：为了对陶瓷绝缘子缺陷进行检测，利用频率响应分析法(FRA)识别陶瓷绝缘子主要固有模态的峰值范围，运用时间频域特征提取的主成分分析(PCA)对陶瓷绝缘子进行缺陷检测。通过选取安装在500kV输电塔上材质为方石英和氧化铝的67个陶瓷绝缘子样本，研究了瓷体、瓷帽和内部三种典型的陶瓷绝缘子缺陷类型。通过PCA对时间数据和频率响应数据提取特征进行分析，实现了对完好、瓷体缺陷、瓷帽缺陷、内部缺陷和材质的区分问题。实验结果表明：内部缺陷表现为固有模态的消失或新模态的产生，基于时间数据的PCA对数据方差贡献最大的向量达到99.74%，可以区分瓷体缺陷和材质；基于频率响应数据的PCA对数据方差贡献最大的向量达到96.70%，可实现陶瓷绝缘子内部缺陷检测。

关键词：陶瓷绝缘子;频率响应分析;特征提取;主成分分析;缺陷检测