紫外成像技术在变电设备带电检测中的应用
- 格式:pdf
- 大小:384.39 KB
- 文档页数:3
红外测温与紫外成像技术在变电运行中的应用摘要:现在,人们的日常工作都需要依靠电能,因此,对电网进行定期检修和检修是非常必要的,因此这项工作也就成了目前的一项工作。
在电网的检修和检修中,电网的正常运转是一个非常关键的环节。
过去,职工对电网的运转进行了检查,但是如果采用红外温度测量技术,就能在线路的变化中,对线路的状态进行监测。
这种方法可以快速发现变电的运行中出现的问题,提高员工的工作能力,而且不会对日常供电产生任何的干扰,介绍了红外温度测量技术的有关知识,并对其在实际中的运用作了一些探讨。
关键词:红外测温;变电运行;应用通过红外热成像技术,可以清楚地查找线路的发生位置及损坏的情况,这种方法不但探测灵敏度高,可靠性高,且操作时无需断电。
但是,该装置的主要工作机制是:对现有装置的温度分布进行分析,从而对其进行故障诊断。
随着科技水平的提高,目前国内电网的维修工作正从计划性维修向常态维修转变,同时,红外检测技术也在电网的维修中得到了越来越多的运用。
一、红外测温技术概述1.1红外测温技术的含义与其他维修技术相比,红外线检测技术更加先进,包括了红外线的传输、生成等技术。
而现在,我们采用的红外线温度测量技术,在电磁波分析中占有很大的比重。
由于各种电磁波的特性各不相同,按其特性将其划分成紫外检测,R,x射线等。
红外是介于红外和红外的中间部分,国内有关方面将红外分为远红外、近红外和中红外三大类。
1.2红外测温技术的工作原理红外线测温仪在使用的时候,会使用红外探测器,将目标的辐射能量转换为电子信号,然后通过成像设备将其输出,最后将信号传输到显示屏上。
在实际应用中,这种方法还能检测物体表面的温度,并能使检测人员知道故障的成因。
1.3红外测温技术的优点与目前采用的红外测温技术相比,我国以前采用的测温技术存在着很大的差距,它具有很多优势,既可以在没有被测物的情况下对被测物进行远程监控,还可以对被测对象的实际工作状况进行快速地检测。
关于带电检测技术在变电站中的应用探究摘要:本文对紫外成像技术在变电站带电检测工作中的应用原理加以分析,并通过紫外成像议对变电站的电力设备展开了具体的检测,从中发现了相应的缺陷,表明了紫外成像技术在变电站带电检测中的重要作用。
关键词:紫外成像技术;带电检测;应用研究紫外成像检测技术当前已在大部分国家得到了普遍的应用。
在我国也有很多电力部门引进了紫外成像仪,并正在开展紫外放电检测工作。
随着电力系统的不断发展,电力设备的数目日益增加,为了确保电力系统更加可靠与稳定,带电检测技术成为一种良好的发展趋势。
一、变电设备带电检测技术应用存在问题(一)部分测试指标不够健全例如:开关柜局放的测试、暂态地电位测试等项目,现阶段依然以厂家提供的经验性数据作为测试的标准,没有具体性的导则,测试工作具有较大的灵活性。
(二)比较高端的带电检测议性价比、普及率偏低带电测试的便捷性应用不断增加,而比较高端的带动技术通常仪器成本也很高,在电网结构中没有得到广泛地普及,如紫外成像检测仪,变电器、互感器局放乖,有些核心部件依靠进口,因此,整体的价位较高。
此外,有些设备在应用过程中存在某种不足,如三脚架支撑比较难。
(三)带电检测仪的维护管理不够完善很多带电检测仪器比较精密,大部分应用电池的,有的仪器还易产生由于操作不当引起的维护不周或者性能的降低现象。
对于应用电池的仪器,在未工作又长久未充电的时候,仪器的正常待机与应用的时间会明显缩短。
(四)测试数据整合型、系统性较差现阶段,带电测试却依然分散为各个测试项目的登记与汇总工作,由班组成员或者工区小组对进行带电测试的状况进行阶段性的分析与总结,数据的整合性、系统性不足,当设备带电检测产生问题的时候,唯有应用从以往的测试数据中查寻比较的方式,分析过程比较繁杂,因此效率偏低。
数据的整合性能的缺陷还在一定程度上影响人员的综合判断力。
二、强化变电设备带电检测技术应用策略(一)提升比较高端的带电技术开发与应用能力带电检试发展迅速,参加产品研发的厂家也很多,厂家应当提升高产品的设计水平与自主研发能力,减少生产的成本,并推广产品的使用,扩展使用范围,同时,研发机构、生产厂家也需要不断加强与应用企业之间的交流与沟通,为了提升产品的质量、性价比、应用性能等方面提供带有建设性的思路,加快产品的成型与普及工作。
电气设备紫外成像检测技术在变电设备带电检测中的应用摘要:为保证电力系统的安全,需加强电力系统中变电设备的安全检测。
将电气设备紫外成像检测技术应用于变电设备的带电检测中,可判断故障的塑性、故障类型、故障程度等,发现变电设备运行中存在的缺陷,在变电设备带电检测中具有重要应用价值。
本文对电气设备紫外成像检测技术在变电设备带电检测中的应用以及影响因素进行了研究分析。
关键词:变电设备;电气设备;紫外成像检测技术;故障检测;1概述变电设备在电力系统中具有极其重要的作用,其安全运行是电力系统输供电安全的保障。
在科学技术不断发展的过程中,紫外成像检测技术得到成熟发展,并在电气设备检测中得到广泛应用,将其应用于变电设备检测中,可明确判断出变电设备故障发生部位、故障程度等,具有良好的应用效果和推广应用价值。
本文对电气设备紫外成像检测技术在变电设备带电检测中的应用以及影响因素进行了研究分析。
2 电气设备紫外成像检测技术为保证电气设备的安全运行,带电检测技术的应用成为电力行业发展的趋势。
紫外、红外成像检测技术已被广泛应用于对带电设备的电晕放电、变电设备表面局部放电等特性的检测中[1]。
电力系统中高压导体表面粗糙、终端锐角区域处理不良、高压套管以及导线终端绝缘部分处理不良等问题,以及高压导线断股、破损等现象,将导致电气设备在过程中因电场集中,而产生放电现象,或由于电场强度不同而发生电晕、电弧等现象。
在该放电过程中,空气中的电子将接收和释放能量,在此过程中将释放出波长为10~400nm的紫外线。
太阳光中波长小于280nm的紫外线易被大气中的臭氧吸收,形成了太阳光照射盲区,并会通过大气传播波长范围315~400nm的紫外线。
电气设备高压放电产生的紫外线波长为280~400nm,同时也有一部分的波长为230~280nm,使用紫外成像检测技术对该部分紫外线进行探测,并将其作为电气设备放电的判断依据[2]。
图1给出了紫外成像检测技术的成像原理图,变电设备带电检测中,接受变电设备放电时电子产生的紫外线信号,经过处理后,与可见光影像产生重叠,并在紫外成像检测设备的显示器上进行显示,从而可确定变电设备的电晕部位、电晕强度等,为变电设备运行状态评估测试提供依据。
紫外成像技术在变电站一次设备检修中的应用紫外成像技术在电力设备检修中发挥着越来越重要的作用,尤其是在变电站一次设备的检修中,其应用已经成为了一种必不可少的手段。
紫外成像技术可以帮助工作人员及时发现设备的隐患,提高设备的可靠性和安全性,同时也大大提高了工作效率,降低了检修成本。
本文将重点介绍紫外成像技术在变电站一次设备检修中的应用,以及其优势和未来发展趋势。
1. 紫外成像技术原理紫外成像技术是一种利用红外相机和紫外灯进行成像的技术。
红外相机能够接收到设备发出的热量辐射信号,将其转换成可见的图像,从而找出设备的热点和异常现象。
而紫外灯则能够照亮设备表面,使得红外相机能够更加清晰地观察到设备表面的情况。
通过这种方式,工作人员可以及时地发现设备的异常情况,从而采取相应的维修措施。
(1)发现设备的热点。
变电站一次设备在运行时会产生一定的热量,如果设备存在过热现象,就会产生热点。
通过紫外成像技术,工作人员可以及时地发现设备的热点,从而判断出设备的运行状态是否正常。
(2)检测设备的绝缘状态。
紫外成像技术可以通过观察设备表面的热情况,判断出设备的绝缘状态是否良好。
如果设备表面存在局部过热的情况,就可能意味着设备的绝缘状况出现了问题。
(3)检测设备的接触状态。
紫外成像技术还可以观察设备的接触状态,发现设备的连接点是否松动或者存在异常情况。
这对于设备的可靠性和安全性都具有重要意义。
3. 紫外成像技术在一次设备检修中的优势(1)高效。
紫外成像技术可以快速地对设备进行成像,并将成像结果显示在屏幕上,工作人员可以迅速判断设备是否存在异常情况,从而快速采取相应的维修措施。
(2)非接触式检测。
紫外成像技术可以在不需要接触设备的情况下进行检测,减少了对设备的干扰和风险,也减少了对设备的磨损。
(3)全方位检测。
通过紫外成像技术,工作人员可以对设备的表面进行全方位的观察,发现设备的热点、绝缘状态和接触状态等问题,提高了检修的全面性和准确性。
紫外成像技术在变电站一次设备检修中的应用摘要:运用紫外成像仪对变电站电气设备进行紫外放电强度检测可以及时发现设备缺陷和隐患,提高设备运行可靠性有效提高供电可靠性电气设备紫外放电检测技术可以检测电晕放电和表面局部放电特性以及电气设备外绝缘状态和污秽程度, 可以为设备状态检修提供依据, 为电气设备状态检修工作的开展奠定基础。
本文分析了紫外成像技术在变电站一次设备检修中的应用。
关键词:紫外成像技术;变电站一次设备检修;应用;变电站配电装置设备在大气环境下工作在运行时间较久后, 随着绝缘性能的降低出现结构缺陷或表面污秽和湿度的增加会产生电晕和表面局部放电现象引发设备事故, 影响电力系统安全稳定运行。
电晕和表面局部放电过程中电晕和放电部位将大量辐射紫外线这样便可以利用电晕和表面局部放电的产生和增强, 间接评估运行设备的绝缘状况和及时发现绝缘设备的缺陷。
一、紫外成像仪的技术特点紫外成像仪使用紫外光成像技术,可以直观形象地观察到放电的情况。
通过观察电晕产生的位置、形状、强度等,使现场人员能迅速准确地定位放电点的位置,并可通过数码技术来记录动态和静态图像。
对比相邻运行的相关设备的图像和该设备的历史记录图像,可以准确地判断运行设备的健康状况。
也可检测出设备及绝缘的早期故障和性能降低情况,从而提高电力系统运行的可靠性。
老化部件的早期检测可节约维修费用,使非计划的电力中断减少到最少,增加供电可靠性。
紫外成像仪有紫外线和可见光2个通道。
前者用于电晕成像;后者用于拍摄环境( 绝缘体、导线等) 图片。
当输变电设备周边的电场强度达到一定数值时,就会出现电晕现象。
一旦输变电设备出现电晕现象,则设备周边的空气就会发生电离现象。
电离会使空气中的电子从电场获取能量,并从激励状态变为以往稳态的电子能状态,进而通过电晕、火花放电和闪络等释放能量,辐射出紫外线光波。
紫外线图像和可见光图像可以同时生成,用于同时观察电晕和周围环境情况。
紫外成像检测设备的通道可分为紫外光和可见光两条通道。
浅谈紫外成像仪检测技术在电力领域的应用上海日夜光电技术有限公司陈聚文 021-********一、背景简介紫外成像系统在输供电线路和变电配电等设备的电晕检测应用已经有十多年的时间,由早期只能夜间拍摄到太阳盲滤镜的出现让白天检测变成事实到现在发展到有多种包括机载、车载、火车载等合成系统,紫外成像技术确是有长足发展。
相比国外,国内在紫外方面的应用只有五,六年的经验,。
以下是笔者了解到的一些在国际上紫外成像系统的应用情况,让我们可以借鉴,以改进我们的紫外检测知识和技术,为输供电线路和变电配电的安全营运尽一点力量。
二、标准规范的发展紫外成像检测标准的制订一直是国内专家希望制订的规范。
有了规范此技术便可有效的广泛推广,避免各大用户错误使用和分析数据以致得出错误检测结果。
在定性上,目前的系统不论敏感度,可见光影像放大度等已经做得理想,已经可以很好的为电晕定性定位,从而确定电晕有没有在关键部分产生。
但对于那些已经确认了电晕在关键重要部件,是否需要立即维修还是可以等待,目前仍没有一套很好的导则。
美国EPRI导则目前是世界上最权威的紫外检测导引,在《架空输电线路电晕和电弧检测导则》和《变电站电晕和电弧检测指南》中罗列了一系列的例子来帮助用户分辨哪些电晕是关键性,哪些是无关痛养的,为电晕定性,但至于定量,目前仍没有一个解决方案。
这课题不但在国内,在国外也是非常热门,在美国,欧洲,以色列等地都有专家在研究解决方案。
经过数年的研究和资料搜集,美国和以色列的专家共同编写了一个简单的判定分级。
将光子数的强度分为3个等级: 高度集中(Highly Intense、中度集中(Medium Intense、轻度集中(Low Intense。
3个等级的判定和采取的措施请参照表一。
表一强度每分钟光子数代表行动高度集中大于5000 可以快速形成腐蚀或部件已严重损毁马上维修或更换有问题部件中度集中 1000-5000 有可能形成腐蚀或部件已有一定损毁定下维修或更换时间轻度集中小于1000 有可能缩短部件寿命或部件可能有轻微损毁继续留意电晕发展以上数据是经过多次在类似环境条件下检测而收集回来的。
紫外成像技术在变电站一次设备检修中的应用随着科技的不断进步,新型的检测技术也在不断涌现。
紫外成像技术是近年来广受关注的一种新型检测技术,它在变电站一次设备检修中的应用也备受关注。
紫外成像技术通过捕捉物体散发的紫外辐射,可以实现无接触、无损伤的检测,广泛应用于电器设备的缺陷检测、热态监测、局部放电检测等领域。
在变电站一次设备检修中,紫外成像技术可以快速、准确地检测设备的缺陷,提高了设备的安全性和稳定性,为变电站的正常运行提供了保障。
1. 高效快捷:传统的设备检修往往需要停机维护,影响变电站的正常运行。
而使用紫外成像技术,可以在设备运行状态下进行检测,大大缩短了检修时间,提高了检修效率。
2. 高精度:紫外成像技术可以实现高精度的热态监测,可以发现设备的热点、异常热量等问题,提前预警设备的故障,确保变电站设备的安全运行。
3. 无接触、无损伤:传统的检测方法往往需要对设备进行接触式检测,容易造成设备的损坏。
而使用紫外成像技术,可以实现无接触、无损伤的检测,对设备没有任何伤害。
4. 全方位监测:紫外成像技术可以全天候、全方位监测设备的状态,可以实现对设备的全面检测,发现设备的各种问题,提高了设备的可靠性和稳定性。
1. 设备缺陷检测:紫外成像技术可以快速、准确地检测设备表面的缺陷,如裂纹、破损、漏电等问题,及时发现设备的隐患,做出相应的维修和保养,确保设备的安全运行。
2. 热态监测:紫外成像技术可以实时监测设备的热态,通过捕捉设备散发的紫外辐射,分析设备的热量分布,发现设备的异常热量,预警设备的故障,及时采取措施,避免设备的损坏。
某变电站采用紫外成像技术对变压器进行了一次设备检修。
通过紫外成像技术,发现了变压器表面存在局部放电现象,热量分布不均匀的问题。
及时对变压器进行了维修处理,避免了变压器的损坏,确保了设备的正常运行。
通过紫外成像技术,还发现了变压器的温度过高的情况,预警了设备的故障,及时采取了措施,保障了变压器的安全运行。
紫外成像技术在电力设备检测中的应用及研究摘要:在电力设备的检测过程中紫外成像技术的应用可以有效对电气设备的电晕进行放电并对其表面进行局部放电,通常来说紫外成像技术的应用对于早期诊断电晕等微弱放电缺陷有着较好的应用效果并且能够及时地发现电力设备中隐藏的严重缺陷,从而将可能出现的风险与故障做到防患于未然同时能够有效提升促进电网运行的可靠性。
众所周知紫外成像技术最早出现于1981年并很快在电力系统中得到应用,目前我国许多电科院和供电局配备了该类仪器并且相关电力设备检测工作也得到了积极开展。
因此工作人员在电力设备检测过程中应当注重对紫外成像技术有着清晰的了解,并在此基础上通过紫外成像驾驶在电力设备的检测中的应用和研究促进电力系统整体水平的不断提升。
关键词:紫外成像技术;电力设备检测;应用;研究1紫外成像技术相关原理紫外成像技术通过电晕放电现象和其他局部化的放电现象的有效运用可以使带电体的局部电压应力超过临界值并会使空气发生游离而产生电晕放电现象。
在电力设备的运行过程中由于其经常会因为设计、制造、安装及维护等原因出现电晕现象、闪络现象与电弧现象,例如在放电过程中由于空气中的电子不断释放能量所以当电子释放能量时便会放出紫外线。
通常来说在在电力设备的电离放电时根据其电场强度的不同其产生的电晕、闪络或电弧也存在较大不同。
而紫外成像技术就是利用特殊仪器接收放电产生的紫外线信号并且经处理后成像并与可见光图像叠加从而有效达到确定电晕位置和电晕强度的目的,同时为进—步评价电力设备的整体性能和运行情况提供适当的依据。
除此之外,紫外成像技术的应用可以利用紫外线束分离器将输入的影像分离成两部分并将第一部分的影像传送到影像放大器上。
由于电晕放电会放射出波长大约230nm-405nln 的紫外线,而紫外成像技术的应用范围大多在240nm~280nm左右,因此较窄的波长范围产生的影像信号较为微弱,与此同时影像放大器的工作是将较为微弱的影像信号变为可视影像并且在没有太阳辐射的前提得到高清晰度的图像。
变电设备带电检测技术的应用探讨摘要:在变电设备带电检测技术中电气设备紫外成像检测技术可以检测电晕放电和表面局部放电特性以及电力设备外绝缘状态和污秽程度,能够较明确的给出故障的属性、部位和严重程度,不需另备辅助信号源和各种检测装置为设备检修提供依据。
与其他检测手段相比,具有简单高效、直观形象,且不影响设备运行,安全方便的诸多优点,可以在电气设备多种缺陷和故障的检测中发挥积极作用。
因此,本文着重对电气设备紫外成像检测技术进行了分析探讨。
关键词:变电设备;带电检测技术;紫外成像检测技术引言目前,该紫外成像检测技术已经在美国、英国、俄罗斯、日本、以色列、印度等许多国家得到了广泛的关注和应用。
现在国内已有多家电力有关部门和高校引进紫外成像仪,并正在积极开展紫外放电检测工作。
一、紫外成像原理根据电力设备运行维护经验可以知道,高压导体粗糙的表面、终端锐角区域、绝缘层表面污秽区、高压套管及导体终端绝缘处理不良,以及高压导线断股、压接不良,绝缘体残缺、破损等有绝缘缺陷的电气设备,在高电压运行时,会因为电场集中而发生放电现象。
在高压设备电气放电时,根据电场强度的不同,会产生电晕、闪络或电弧。
在放电过程中,空气中的电子不断获得和释放能量,而当电子释放能量(即放电),便会放出紫外线。
紫外线的波长范围是10nm-400nm,太阳光中也有紫外线,波长小于280nm 的部分几乎全部被大气中的臭氧所吸收,称为“太阳盲区”,可以通过大气传输的是315nm-400nm的。
高压设备放电产生的紫外线大部分在280nm-400nm内,也有小部分波长在230nm-280nm内,探测这部分波长的紫外线,可作为判断设备放电的依据。
紫外成像技术就是利用这个原理,接收设备放电时产生的紫外讯号,经处理后与可见光影像重叠,显示在仪器的屏幕上,达到确定电晕的位置和强度的目的,从而为进一步评估设备的运行情况提供更可靠的依据。
二、紫外成像仪测试中的影响因素1、距离因素当距离增加时,检测视角将减小,对应的灵敏度随之降低。
紫外成像检测技术在电力系统中应用系列论述(一)紫外成像监测技术应用简介一、前言输电线路、变电站配电设备上的支柱绝缘子和悬挂式绝缘子经常发生断裂或污闪事故。
通常,是采用超声波探伤和目视检查。
超声波探伤速度慢,需要高空作业。
前苏联在1981年开发紫外线电子光学监测技术,并在1984年在全苏推广。
电气设备紫外成像检测技术可以检测电晕放电和表面放电特性以及电力设备外绝缘状态和污秽程度。
能够较明确的给出故障的特性、部位和程度。
不需另外备辅助信号源和各种检测装置为设备检测提供依据。
与其他检测手段相比,具有简单高效、直观形象、且不影响设备运行和安全方便诸多优点。
可以在电气设备多种缺陷和故障的检测中发挥作用。
下面将紫外(UV)检测与红外(IR)检测性能作一比较。
从表1可以看出,紫外成像检测技术比红外热成像检测技术有更广阔的应用前景。
紫外成像检测技术起源于前苏联。
在1981年前苏联开发了紫外线电子光学监测技术,并在1984年在全苏推广。
经过20多年研究、实践,俄罗斯继承了前苏联的紫外成像检测技术,并在不断应用和完善紫外成像检测技术基础上,总结了一整套成熟的针对各类设备缺陷的检测指导方法,其中包括检测前的准备、组织和技术措施,操作程序、检测误差、消除方法和判断标准。
近10年来紫外成像检测技术已在美国、英国、印度、日本、以色列得到广泛关注和应用。
他们中很多的国家电力公司已将紫外成像技术用于高压输电线路,变电站电力设备放电检测作为保证电力系统安全的重要技术手段。
如:导线外伤探测,绝缘子放电检测,高压设备污秽检查,电机绝缘缺陷检查,高压变电站、输电线路的整体维护,以及寻找无线电干扰源。
在美国 EPRI 对全部架空输电线路和变电站所有电力设施进行紫外成像检测。
在我国,一些省级以上的电力试验和研究单位(华东电力试验研究院,沈阳供电公司),大专院校(华北电力大学)也开展这方面的工作,取得了一定成果。
但多数仍在熟悉紫外成像仪器性能和摸索紫外成像结果与电气设备绝缘缺陷的相关性的阶段上。
浅析紫外成像技术在高压设备带电检测中的应用摘要:紫外成像技术在20世纪90年代末期已在电力系统中得到应用,与超声波检测和红外检测等传统方法相比,具有很多独特的优点。
实践证明,紫外线成像技术便是一种新型的带电检测技术,对于放电类缺陷,是一种有效的检测技术,相较于其他的检测技术有着明显的优势。
本文就研究紫外成像技术的原理、优点、影响因素以及在带电检测中的应用。
关键词:紫外成像;变电设备;带电检测;应用引言高压设备在运行过程中,受到自身的设计影响、施工影响、污秽附着物的影响、外部破坏的影响等,容易出现局部电晕和放电的情况,导致绝缘性不断下降,加速设备的损坏,影响设备的正常运转。
因此,高压设备必须定期维护,及时发现和处理设备放电的情况,保证设备的安全。
现阶段,对于高压设备的放电类缺陷带电检测主要包括红外热成像技术、目视观察法、紫外成像技术等。
由于电晕放电有着强度弱和目标小的特点,难以被人眼观察到,因此,目视观察法有着很大地局限性。
红外热成像主要通过测量温度来进行放电检测,但是一般情况的放电,温度变化并不明显,导致检测结果不准确。
相较于以上两种放电检测技术,紫外成像技术则有着很好的精度和准确度。
随着技术的不断发展,应用也越来越广泛。
紫外成像检测技术在这些年来得到了全面的发展,作为一项新的应用技术,通过对电力设备放电过程产生大量紫外线原理的应用,准确评估电力设备绝缘状态,有助于及时检查设备现有的放电缺陷。
这种技术与其他方法相比,具备简单方便、准确安全的优势,并且应用过程中也不会对其他的设备正常运行产生影响,因此有着巨大的发展前景。
1紫外成像技术1.1检测原理日常应用的诸多高压设备中,由于其局部有污秽、毛刺等会对局部场强畸变产生影响,因其增大而导致空气电离形成电晕,这时会向外界发射很多紫外线。
这就是紫外成像技术所应用的原理,简述为通过对特制光学传感系统对空气电离产生紫外线的利用,进行处理以后与可见光成像,将其显示在显示器上。
紫外成像技术在变电站一次设备检修中的应用随着科技的不断进步,各行各业都在不断寻找新的技术手段来提高工作效率和检修质量。
在电力行业,变电站一次设备的检修是一项非常重要的工作,它直接关系到电网安全和电力设备的长期稳定运行。
而紫外成像技术的应用,为变电站一次设备的检修提供了全新的解决方案。
本文就将详细介绍紫外成像技术在变电站一次设备检修中的应用。
一、紫外成像技术概述紫外成像技术是一种利用红外、紫外等非常规光谱来进行成像的技术。
它通过检测被测体表面的紫外辐射能量,将辐射信号转换为可见图像,从而实现对被测体表面缺陷、热量分布等信息的检测和显示。
紫外成像技术可以突破一般光学成像技术的限制,可以在黑暗环境下进行成像,并且可以看清人眼无法看清的细微缺陷。
紫外成像技术在电力设备的检修中有着独特的优势和应用前景。
二、紫外成像技术在变电站一次设备检修中的应用1. 绝缘子检测变电站的绝缘子是非常重要的一次设备,但由于长期受到高压、高湿、高温等环境的影响,绝缘子很容易产生裂纹、击穿等缺陷,从而导致电力设备的故障。
传统的绝缘子检测方法需要关闭设备,人工进行目视检查,既耗时又费力,并且很难找出绝缘子的微小缺陷。
而使用紫外成像技术,可以在不关闭设备的情况下,通过红外摄像机对绝缘子进行成像,从而清晰地显示出绝缘子的表面裂纹、放电等缺陷。
这种无损检测方式不仅提高了检测的精度和效率,还可以大大减少变电站的停电时间和安全隐患。
2. 设备热效应分析变电站一次设备在运行过程中会产生大量的热量,而过高的温度会导致设备的绝缘层老化、绝缘击穿等故障。
传统的温度检测方法需要对设备进行接触式测温,不仅测量范围有限,而且需要停机进行测量,操作复杂且不安全。
而使用紫外成像技术,可以通过红外摄像机对设备表面进行热成像,清晰地显示出设备的热量分布情况,从而可以及时发现设备运行中的热效应问题,提前预防设备故障的发生。
这种无接触、实时、全面的热效应分析方式,大大提高了变电站一次设备的安全性和可靠性。
紫外成像技术在变电站带电检测中的应用摘要:紫外成像技术能够更加快捷、直观、灵敏的检测高压设备放电情况,在变电站带电检测中的应用有着很多优势,已经能够实现白天检测,检测效率高,速度快,在实际应用中和红外成像技术相互配合,能够显著增强设备故障点的检测能力,提高变电运行稳定性。
关键词:紫外成像技术;变电站;带电检测一、变压器带电检测原理变压器结构复杂,附件种类多,运行过程中,其内部和外部电磁场分布情况比较复杂,存在特定的电、磁、声、光、热、气现象。
当变压器运行异常时,上述各物理或化学现象会出现对应的变化。
带电检测则利用专业的检测仪器检测、分辨上述物理或化学变化,并转化成量化的数字或可视的图谱等,用以直接或间接表征设备状态。
检测人员根据检测原理和检测经验,形成一系列的分析、判断方法。
通过检测结果,能够在设备带电运行状态下,得到设备状态量,准确评估设备运行状况。
当设备存在缺陷时,能够分析缺陷严重程度,定位缺陷位置,及早采取措施,防止缺陷发展为故障。
根据检测原理的不同,可将变压器带电检测方法分为局部放电检测和非局部放电检测两大类。
二、紫外成像技术高压设备电离放电,不同的电场强度下,产生的电晕、闪络以及电弧有所差别,电离过程中,空气中电气获得能量并将其释放,电子释放能量就会产生声波和光波,同时生成臭氧、紫外线以及硝酸。
紫外成像技术就应用了这一特点,使用紫外仪器接受放电过程产生的紫外信号,处理后将其和可见光叠加,就能够准确判断其电晕强度和位置,用作判断设备状态的依据。
紫外线波长在40-400nm左右,太阳光中也有紫外线,但是大部分为地球臭氧层吸收,能够辐射到地面的紫外线波长大部分都在300nm以上,300nm以下称作太阳盲区。
空气中氮气电离发出的紫外线波长在280-400nm左右,有一小部分不足280nm,处于太阳盲区,如果能够探测到该波段紫外线,来源只能是地球上的辐射。
最新一代紫外线成像仪就充分利用了太阳盲区,使用特殊的滤镜,调整仪器工作区间在240-280nm,白天也能够观察到电晕,干扰很小。
紫外成像技术在变电站设备维护中的应用分析-管理资料由于电晕光谱中,紫外光含量的百分数比较低,加上光学系统传输的损耗,最终到达CCD板上的紫外光子数大为减少,为提高紫外成像仪的灵敏度,仪器对进入光学系统的紫外光子数进行增益处理,。
为有效发挥紫外成像仪的作用,大理供电局高度重视紫外成像技术在变电站设备维护中的应用,500kV大理变电站编写了紫外成像仪使用作业指导书,要求在使用紫外成像仪时,将紫外成像仪的增益调至150~200左右,当发现明显的持续性的电晕放电后,调低增益观察电晕放电现象的变化,以便既可以灵敏地发现电晕,又可以把背景干扰的影响降到最低。
500kV大理变电站和220kV祥云变电站检测数据的应用分析:紫外成像所采用的标定方法为测量规定区域内的紫外放电光子数,用其表征电晕活动强度。
通过对紫外成像检测的数据和图像进行分析:(1)电晕放电多发生在高压导体粗糙的表面、终端锐角区域。
在500kV大理变使用的过程中,发现在线路阻波器下部尖端处、均压环表面粗糙区域、导线表面毛刺、导体表面尖端锐角区域电晕放电是持续的,测试区域内紫外放电光子数在2000~7000范围内,且现场检测时伴有强烈的电晕噪声。
这样的电晕放电,就是因制作、安装工艺不良引起,需要工程施工技术人员加以关注,并不断提高制作、安装工艺水平,但不会影响到设备的正常运行。
(2)经过在500kV大理变和220kV祥云变检测,发现电气设备外绝缘紫外放电光子数多在40~80范围内,电气设备外绝缘未发现残缺、污秽现象,运行状况良好,这与500kV 大理变和220kV祥云变所处区域污秽程度低,设备运行环境良好有很大关系。
(3)220kV祥云变大祥I回线第一基塔进行换相改造后有较大的电晕放电噪声,在进行检测时发现塔上A相导线接近绝缘子串处紫外放电光子数达23000,对于这种情况,运行人员需对该处加强检测维护频次,同时应增加红外成像测温,以便及时发现设备异常,遇有停电机会时应进行详细的检查,管理资料《紫外成像技术在变电站设备维护中的应用分析》(https://)。
紫外成像技术在变电设备带电检测中的应用
发表时间:2017-06-22T13:25:50.737Z 来源:《基层建设》2017年5期作者:李萌
[导读] 本文主要研究紫外成像技术在变电站带电检测中的应用,分析了紫外成像技术的原理和诊断评估方法.
广东电网有限责任公司湛江供电局广东湛江 524000
摘要:紫外成像技术能够更加快捷、直观、灵敏的检测高压设备放电情况,在变电站带电检测中具有重要的应用价值,能够显著增强设备故障点的检测能力,有效提高变电站运行的稳定性。
本文主要研究紫外成像技术在变电站带电检测中的应用,分析了紫外成像技术的原理和诊断评估方法,并通过结合具体实例,对紫外成像技术在变电站带电检测中的具体应用进行了探讨。
关键词:紫外成像法;诊断;故障;检测;处理
引言
电晕是在极不均匀电场中的气体局部放电现象,在变电站内比较常见。
电晕放电一方面会造成一些不利的影响,但另一方面高压设备上若产生电晕放电,则预示着设备可能存在某些薄弱环节或缺陷。
因此,及时发现电晕现象并查明其损坏部位对于保证变电站的可靠运行具有十分重要的意义。
目前,电晕放电检测方法主要有:脉冲电流法、声波法、红外成像法等,这些方法在保障设备可靠运行方面起到了积极的作用,但也存在一定的局限性。
而近年来兴起的紫外成像法为电晕放电的检测提供了一种新的思路和途径,它能直观地显示运行设备的放电部位和放电形态,具有抗干扰能力强、放电点定位准确和灵敏度高的特点,所以成为了电力系统带电检测中一种行之有效的技术手段,并正被广泛应用于实际生产中。
1 紫外成像法及其诊断评估方法
电晕放电时,空气中N2的电离会辐射出光波(紫外线等)和声波,产生不同波长的紫外光谱,波长范围一般为230nm~405nm。
在240nm~280nm的光谱段中,太阳传输来的紫外光分量极低,因而可以通过特殊的滤镜,最大程度降低太阳辐射的干扰,检测到240nm~280nm之间设备放电产生的紫外光谱,并将其转换成可见光图像,达到对设备绝缘状态的评估。
紫外成像检测仪的工作原理:首先利用分光镜将输入的光线分离成两部分,一部分形成可见光影像,另一部分经过紫外光过滤后,只保留紫外部分,再经放大器处理后可以得到高清晰度的紫外图像;然后,通过特殊的影像处理工艺将紫外光影像和可见光影像叠加起来,形成复合影像。
一般用紫外成像仪检测到的紫外光子数(或光斑面积)来表征或量化放电强度,判断设备的放电状况。
目前,世界上最权威的紫外检测导则是美国电力科学研究院(EPRI)制定的《架空输电线路紫外检测导则》和《变电站电晕电弧紫外检测导则》。
两个导则都介绍了电晕现象的三种评估方法。
(1)直接法。
直接利用电晕检测仪的检测结果对设备的电晕状况进行评价,一般仅用于严重故障的判断。
(2)同类比较法。
对同一回路的同类设备或同一设备在相同运行工况下的同一部件之间作检测结果比较。
具体做法:利用电晕检测仪获得同类设备的对应部位电晕活动产生的光子数量进行纵向和横向比较。
用同类比较法容易判断出电晕放电是否正常,其适用范围比较广,运用也比较方便。
(3)档案分析法。
对测量结果与设备电晕活动档案记录的数据进行比较分析。
其基础工作是要建立设备电晕放电技术档案。
该方法可分析设备在不同时期的电晕检测结果,包括温度、湿度等分布变化,以掌握设备电晕活动的变化趋势,然后进行判断。
我国的行业标准DL/T345—2010《带电设备紫外诊断技术应用导则》给出的诊断方法如下:(1)图像观察法。
根据带电设备电晕状态,对异常电晕的属性、发生部位和严重程度进行判断和缺陷定级;
(2)同类比较法。
通过同类带电设备对应部位电晕放电的紫外图像或紫外计数进行横向比较,对带电设备电晕放电状态进行评估。
2 故障检测实例
湛江供电局220kV赤坎变电站于1996年投产,最近发现该变电站220kVⅡM母线在运行中有异常放电声响。
220kVⅡM母线绝缘子为纯瓷材质。
2.1 检测数据与放电图像
2013年4月1日,用CoroCAM504P型紫外成像仪在线检测排查,检测环境温度为15℃,环境相对湿度为40%。
紫外放电图像如图1所示,绝缘子紫外成像检测数据如表1所示。
C相绝缘子紫外放电量较A、B两相明显偏大,紫外放电粒子集中在绝缘子与导线连接部位。
定位异常放电声响的位置为该副母C相靠近主控室侧第一串绝缘子。
通过望远镜观测,该部位绝缘子表面有闪络痕迹。
C相绝缘子放电量较其他两相明显偏大,且放电量集中在绝缘子与导线连接部位,此部位的配件存在尖端,极易引起电场分布不均而放电。
检测人员于次日改变了检测位置,在C相绝缘子正下方检测,放电图像如图2所示,检测到的光子数为479。
确定与导线连接侧第一、二片绝缘子之间有较大的放电量。
图2 在C相绝缘子下方检测到的放电图像
2.2 故障处理
2013年9月3日,结合该变电站停电检修机会,对存在缺陷的220kVⅡM母线绝缘子串进行了更换,将其更换成复合型绝缘子。
运行后跟踪检测了一段时间,结果显示紫外放电量测试值在42左右。
更换下来的故障绝缘串第一、二片绝缘子之间有明显的贯穿放电痕迹。
由于该变电站所在地区为酸雨区,设备长期处在重度污染的环境下,绝缘子表面沉积污秽,在雾、雨、融冰等的作用下,污秽层中可溶性导电物溶解、电离,使绝缘子表面电导加剧,泄漏电流增加,在电场的作用下,逐步形成局部电弧。
电弧不断发展便会贯穿两极,完成闪络,形成放电通路。
3 建议
(1)紫外成像法作为一种新的电气设备绝缘带电检测方法,可有效检测到变电站高压设备由于缺陷或故障而导致的放电现象,非常适用于设备的绝缘状态评估。
(2)对污秽程度较高的地区应缩短紫外成像检测周期,尤其要加强对疑似放电缺陷设备的检测。
对已有异常放电声响缺陷的设备要进行跟踪检测,并根据检测情况适时采取措施。
(3)紫外检测易受天气、测试距离和仪器增益等多种因素影响。
在对检测数据分析判断时,采用同类比较法进行横向比较较为适宜,尤其是放电故障不是很严重的设备。
4 结语
实践证明,紫外成像技术能有效、直观地观测到高压设备放电的情况,为故障检测提供了新的强大的诊断手段,且能够实现白天检测,技术上完全可以达到观察放电的目的。
虽然目前紫外成像法是一项新的技术手段,技术上还不够成熟,尤其是在状态诊断上还未有制
定出相关标准,在一定程度上限制了现场应用,但因其具有简单高效、直观形象,并且能实现在线观测等优点,具有广泛的应用前景,因此有必要对该项技术在电力系统进行推广应用和深入研究。
参考文献:
[1] 王少华,梅冰笑,叶自强等.紫外线成像检测技术及其在电气设备电晕放电检测中的应用[J].高压电器.2011,47(11):94-96
[2] 姜磊.紫外成像技术在变电设备带电检测中的应用[J].现代制造.2015(6):104-105
[3] 房姗姗,丁玲莉.刘璐.紫外成像技术在变电站带电检测中的应用[J].科技展望.2016(35)。