紫外成像技术在变电站带电检测中的应用

内　蒙古　电　力　技术　ＩＮＮＥＲ　ＭＯＮＧＯＬＩＡ　ＥＬＥＣＴＲＩＣ　Ｐ０ｗＥＲ　・２００６年第２４卷第６期　应用与改造・　紫外成像技术在变电站带电检测中的应用　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ　Ｉｍａｇｅｒｙ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｎ　Ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ　Ｌｉｖｅ　Ｌｉｎｅ　Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ　张淑静。刘志林，车传强，文惠君　（内蒙古电力科学研究院，内蒙古　呼和浩特０１００２０）　［摘要】介绍了紫外成像技术在变电站带电检　测中的应用原理，并利用紫外成像仪对变电站设备　进行了实地检测．发现了一些缺陷．证明了紫外成像　陷。　１．２特点　目前已经被广泛应用的红外检测技术能够检测　技术在变电站带电检测中可以发挥很大的作用。　ｆ关键词】紫外成像技术；带电检测；绝缘子　ｆ中图分类号】ＴＭ９３０　ｆ文献标识码１　Ｂ　出有发热现象的带电设备缺陷．但难于检测非发热　缺陷；而紫外成像技术对这一缺陷却很敏感，经过实　地检测．可以有效地发现瓷绝缘子的微观裂纹、污　秽．零值绝缘子、导线和金具的外伤等缺陷。紫外成　像仪器体积小，重量轻，操作简单安全，可以被广泛　应用于变电站带电检测中。　ｆ文章编号】１００８—６２１８（２００６）０６—００２６—０２　近年来，随着电力系统的快速发展，电力设备的　数量与日俱增，为了使电力系统能可靠、稳定地运　行．带电监测、检测运行设备成为一种趋势『１１。　２　紫外成像技术应用　运用紫外成像仪器对内蒙古西部电网二十几个　１　紫外成像技术概述　１．１　原理＿２ｊ　变电站的瓷支柱、悬瓶、导线和引线进行了实地检　测．发现的缺陷有如下几方面。　２．１　支持瓷柱头部、瓷柱和金具结合部位缺陷　紫外成像仪器的工作原理是紫外信号源（包括　其它光源）经过成像镜头，过滤掉大部分或全部其他　光源．照到紫外增强器的光电阴极上，经过紫外增强　这种缺陷的典型紫外成像照片见图１所示。　器后．信号被增强放大并被转化为可见光信号输出。　变电站的高压带电设备在大气条件下运行时，　往往不可能完全排除少量电晕和表面局部放电现　象。随着绝缘性能的降低、结构缺陷的出现或者表面　污秽和湿度的增加，放电过程的强度也将增大，这样　图１　包供麻池２１２－－１支持瓷柱　■　便可利用电晕或表面局部放电的产生与增强现象间　接评估现有运行设备的绝缘状况，及时发现设备本　身缺陷。如绝缘子表面局部放电光强度与电压值存　在依存关系，当电压超过对应于放电出现的起始电　压值时，光强度同电压值的五次方成正比，因此，由　于存在零电位绝缘子而引起电压重新分布，导致表　图１所示缺陷是在包头麻池２２０　ｋＶ变电站进　行紫外成像检测时发现的，并且有多只２２０　ｋＶ隔离　开关存此问题。其原因可能有如下两种：　（１）由于麻池变电站地处黄河化工厂附近，空　气污染严重，可能对瓷柱或金具造成腐蚀，存在裂纹　或松动现象。　面局部放电光强度剧烈增大，发出的紫外光就可以　被紫外成像仪捕获　从而判断带电设施是否存在缺　【收稿日期］２００６－１０－２５　（２）发生缺陷的隔离开关全部是某开关厂１９８７　年出品的ＧＷ４—２２０型开关。由于在麻池变发生的　【作者简介】￣（１９６８－－），女，河北省人，毕业于天津大学，学士学位，高级工程师，现从事高电压技术工作。　维普资讯 http://www.cqvip.com

２００６年第２４卷第６期　内蒙古电力技术　２７　缺陷几率高，可能同批产品在产品质量方面存在某　些弱点。　麻池变电站还有２只导线支持瓷柱也存在此类　缺陷。现场观察，发现支持瓷柱的引线裕度很小，可　象。突出的是包头麻池２２０　ｋＶ变电站，几乎有一半　导线有拉彩球灯现象，可能和腐蚀有关，也可能和产　品质量有关。这些导线从紫外仪器镜头中看，明显松　散，抗拉能力也有可能下降。其原因可能是：存在缺　陷的部位电晕和局部放电很强，在某种条件下产生　的臭氧具有腐蚀性，会加速此部位的缺陷，形成凹　坑，这些凹坑位置又引发电场的进一步畸形，形成恶　能在天气冷时由于热胀冷缩会使导线对金具的拉力　反复变化，这种揪拉力会对瓷套造成损伤。　另外，在薛家湾２２０　ｋＶ变电站进行紫外成像检　测时，发现有３只２２０　ｋＶ支持瓷柱存在此类缺陷，特　别是ｖ母２号杆Ｃ相支柱瓷瓶头部和金具结合部　位的缺陷（见图２所示）已经证实确实是瓷套裂纹。　■　图２瓷瓶头部和金具结合部位缺陷的紫外成像图　２．２悬瓶串中的零值绝缘子　变电站悬瓶串中的零值绝缘子的检测，是监督　的空白点。按要求应周期性检测变电站悬瓶串中的　零值绝缘子，但由于各种原因，执行情况不佳。用紫　外成像技术检测变电站悬瓶串中的零值绝缘子．从　测试的结果来看，该方法简单有效。例如对呼和浩特　昭君２２０　ｋＶ变电站、薛家湾２２０　ｋＶ变电站、万家寨　水电站升压站的检测中均检测出有零值绝缘子或低　值绝缘子特征的悬瓶串（如图３所示）。停电检查验　证了结果。　一　ｎ图３零值、低值绝缘子特征的悬瓶串紫外成像图　通过检测，发现零值绝缘子均发生在每串悬瓶　带电侧第一、二片。分析认为，第一、二片所处高电压　位置，发生零值的几率高；另外仪器对其识别较易，　如果零值绝缘子发生在靠近不带电侧，仪器可能会　因其处于低电位、电晕放电小而不能识别。　２－３导线和金具外伤或断股　紫外成像技术能够发现导线的断股、散股以及　金具的尖锐型外伤。这是由于受外伤的部位引起电　场的畸变、电晕和局部放电引发的紫外光强度大大　高于其他部位（如图４）。如呼和浩特供电局昭君变　的２５３出线耦合电容器Ｂ相引线，明显有断股现　性循环。又由于该站在高污秽区，空气中的ＳＯ：、ＮＯ：　等酸性气体在下雨或其他气候条件时生成硫酸、硝　酸等，并存于导线的凹坑处，加速了导线的腐蚀。　图４有外部损伤的导线紫外成像图　圜　２．４其他应用［４，５１　紫外成像技术还可以用于检测瓷绝缘子的污　秽、导体上的异物、导线上挂的异物等，甚至有报道　把紫外成像技术用于变电站设备带电水冲洗，并取　得了很好的效果。　３结束语　紫外成像技术能够对变电站内的带电高压设备　进行检测，方便易行，可以有效地检测出支持瓷柱头　部，瓷柱和金具结合部位缺陷，悬瓶串中的零值绝缘　子、导线和金具外伤或断股．而且有可能用于变电站　其它的日常运行检修工作中，减少停电检修时间，提　高运行效率。　［参考文献】　【ｌ１程养春，李成榕，沈小军，等．几种合成绝缘子带电检测方　法的比较［Ｊ］．高电压技术，２００４，３０（６）．　【２］靳贵平，庞其昌、紫外成像检测技术［Ｊ］．光子学报，２００３，３２　（３）．　【３１戴利波．紫外成像技术在高压设备带电检测中的应用［Ｊ］．　电力系统自动化，２００３，２７（２０）．　【４１蓝耕，诸谧玮．紫外电晕检测技术用于变电站设备带电水　冲洗［Ｊ］．高电压技术，２００６，３２（４）．　【５１肖猛，文曾．一种新型绝缘子带电检测方法一紫外成像法　［Ｊ］．高电压技术，２００６，３２（６）．　编辑：王金丽