我国现行的外部绝缘预防性检测制度规定了耐压试验、绝缘电阻测量、目力观察以及多元件绝缘结构上的电压分布的测量,这些方法不仅劳动量大、有危险性,且多需在切断设备电源后进行,也缺乏足够的有效性,而对于架空线的若干种绝缘(支柱绝缘、合成材料绝缘)和若干种缺陷(发现闪络位置和导线与附件等的损伤),目前除目力观察外,尚未规定其他有效的检测方法,因此,开展远距离无接触检测是行业的趋势,也是此次我们从国外引进紫外电子光学探伤技术的宗旨。
技术发明
紫外电子光学探伤是目前世界上最先进的检测电力系统输变电设备外部绝缘状态的新技术,该技术原理由俄罗斯新西伯利亚电力科学研究院的专家在1981年发现,早期只用于前苏联军事测控,1984年前后才延伸到民用科技领域。该技术在二十多年的实际应用中不断完善,积累了丰富的检测经验,已总结出一套成熟的针对各类电力设备缺陷的检测指导方法,包括检测前的准备、组织和技术措施、操作程序、检测误差及消除方法、判定标准等等,由于其检测效果明显,到目前已成为俄罗斯电力系统最重要的日常在线检测手段。该仪器可以检测很多目前常规设备无法检测的外绝缘缺陷,如零值绝缘子的检测等等,多年的实践经验证明该仪器对电力系统是非常必要也是非常有效的一种先进技术。
基本原理
在大气环境下工作的绝缘瓷瓶、支撑绝缘子等,在某些情况下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,这一过程中电晕和放电部位将大量辐射紫外线,紫外成像仪即是采用高灵敏度的紫外线辐射接受器,记录电晕和表面放电过程中辐射的紫外线,再加以处理、分析,然后在显示器屏幕上给出直观的图象,从而达到评估运行设备的绝缘状况和及时发现绝缘设备的缺陷的目的。
系统说明
紫外成像仪是远距离检测35-1150kV交流高压线路、输变电设备外部绝缘状态的新技术。
紫外成像仪是根据前苏联动力部行业发展纲要,由西伯利亚电力科学研究院最早开发应用于电力系统的新型技术手段,从1984年起在前苏联和今日的俄罗斯推广应用,并经过数次重大改进,澳大利亚、巴西和波兰等国也已开始采用。
探伤仪的基本原理在于可以检测电晕放电和表面局部放电特性及其电力设备外绝缘状态和污秽程度。
探伤仪的主要功能
可远距离、高效率、安全、可靠地确定:
1、悬挂式瓷绝缘中的零值绝缘子;
2、电晕放电和表面局部放电的来源;
3、支柱式绝缘上的微观裂纹;
4、评估绝缘的表面电导(污秽程度)。
5、判定发电机定子线棒绝缘缺陷。
6、检测运行中电力设备外绝缘子闪络痕迹。
7、评估验收高压带电设备布局,结构,安装工艺,设计是否合理。
8、清晰观察到由于高压输电线路断股及线径过小而引起的电晕放电。
9、找出干扰通讯线路的高压输电线路放电部位。
10、快速发现高压输变电设备上可能搭接的导电物体,如金属丝。
紫外探伤仪原理由俄罗斯电力专家于1981年最早发现并应用于电力系统,因此该设备集中了近30年的专业使用经验并形成了一套完整的检测规范和方法,附有翔实具体的操作方法指导,除原理阐述外,检测前的准备、组织和技术措施、操作程序、检测误差及其消除方法、判断标准、检测结果总结等也尽收其中。
2001年7月-11月,俄新西伯利亚《动力新技术中心》专家利用紫外成像仪对俄罗斯电力系统中的100多座变电站进行检查,检测了全部母线、下行线、电器的输入套管、悬挂式和支柱式绝缘子,共发现1200个缺陷,其中有:
1、断路器支柱瓷绝缘子微观裂纹-41%
2、母线悬挂式绝缘串中的零电位值绝缘子-29%
3、金属丝搭在导电部分上-10%
4、导线截面过小-12%
该检测仪在前苏联及俄罗斯有二十多年的使用经验和上千台的销售业绩,经多次重大改进完善,其实用性和可靠性得到不断加强,居世界前列,采用带通滤波技术,被检测对象上的背景光亮度降低,而光亮度放大器屏幕上表面局部放电图像对比度提高。同时,通过微通路加强片的脉冲供电方式可以进一步减弱外来光源(月亮、照明器)产生的光亮。此外,在亮度放大器屏幕上可以观察到伴随电网频率和电子光学转换器开启频率波动的表面局部放电发光的波动。依据这些波动能可靠地把表面局部放电的发光同已被减弱的和不产生波动的外来光亮区分开来。
紫外成像仪技术参数
序号 | 参数 | 标准 |
1 | 外廓尺寸(mm) | |
2 | 长度(mm) | 340以下 |
3 | 高度(不带手柄)(mm) | 89以下 |
4 | 宽度(mm) | 75以下 |
5 | 可靠记录表面局部放电光学辐射的距离(m) | 4~50 |
6 | 光谱敏感范围: | 300~400 |
7 | 屏幕图像空间分辨率 | 34线/mm |
8 | 光亮度加强系数 | 20000以上 |
9 | 进口镜头焦距(mm) | 108 |
10 | 光圈 | 1:02 |
11 | 暗色本底(干扰)(cd/m²) | 1.2×10³ |
12 | 信号/干扰比 | 45以上 |
13 | 供电电压(V) | 2.4~3 |
14 | 工作电流 | |
| 常规供电工况(mA) | 30 |
| 波动供电工况(50Hz, mA) | 50 |
15 | 重量(kg) | 2 |
16 | 使用条件 | |
| 温度(°C) | -20~+50 |
| 相对湿度(%) | 98以下 |
图片案例