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    紫外成像儀在電力行業(yè)的應用
    

	
	
    
		
    
	來(lái)源:
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	作者:champzon
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	發(fā)布時(shí)間: 3489天前
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	紫外成像技術(shù)提供了一種全新的預知性檢修方法，近年來(lái)在國外電力行業(yè)中應用日益廣泛，但在我國還剛剛起步。	
    
	
	
    

		
    
			　　紫外成像技術(shù)提供了一種全新的預知性檢修方法，近年來(lái)在國外電力行業(yè)中應用日益廣泛，但在我國還剛剛起步。
    

    

    
　　1前言
    

    

    
　　目前我國利用儀器檢測高壓設備放電情況的技術(shù)，有利用超聲波檢測等。超聲波檢測的原理是接收放電時(shí)發(fā)出的超聲波，再根據其信號的強弱將其轉換為人類(lèi)可聽(tīng)見(jiàn)的聲音，從而判斷放電的位置和強度。這種方法很難直觀(guān)地準確定位放電點(diǎn)，定量分析也十分困難。相比之下，利用紫外成像技術(shù)可以直接觀(guān)察放電情況，使得現場(chǎng)人員能迅速準確定位放電點(diǎn)，并可通過(guò)所記錄的動(dòng)態(tài)錄像來(lái)分析放電的危害。
    

    

    
　　2原理與檢測方法
    

    

    
　　當空氣中電場(chǎng)強度達到Ed（Ed=3kv/mm，實(shí)際情況受空氣氣壓、溫度、濕度、污染程度影響有所不同）以上時(shí)，就會(huì )產(chǎn)生電離放電現象。電離過(guò)程中，空氣中的電子不斷獲得和釋放能量。當電子釋放能量時(shí)，會(huì )輻射出光波和聲波，在高壓設備放電處就會(huì )有電暈（corona）產(chǎn)生。伴隨放電產(chǎn)生的，有臭氧、紫外線(xiàn)、微量的硝酸和聲波等。高壓設備的電暈消耗了電能，并在某些情況下可反映設備的損壞程度。
    

    

    
　　紫外成像技術(shù)，就是利用特殊的儀器接收紫外線(xiàn)信號，經(jīng)處理后成像并與可見(jiàn)光圖像重合，達到確定電暈的位置和強度的目的，從而為進(jìn)一步評價(jià)設備的運行情況提供依據。早期的紫外成像儀受太陽(yáng)光中紫外線(xiàn)干擾的限制，只能在晚上使用。UVSeeTC80紫外成像儀，通過(guò)安裝特殊的濾鏡，使儀器工作在紫外波長(cháng)240~280納米之間的太陽(yáng)盲區內（此波長(cháng)區間的太陽(yáng)光被地球的臭氧層所吸收），在白天也能觀(guān)測電暈。
    

    

    
　　由于電暈一般在正弦波的波峰或波谷產(chǎn)生，且高壓設備的電暈在放電初期總是不連續、瞬間即逝的，因而在觀(guān)測電暈時(shí)，采用兩種模式。一種是活動(dòng)模式，實(shí)時(shí)觀(guān)察設備的放電情況，并實(shí)時(shí)顯示一個(gè)與一定區域內紫外線(xiàn)光子總量成比例關(guān)系的數值，便于定量分析和比較分析。另一種是集成模式，將一定時(shí)間區域內（該區域長(cháng)短可調）的紫外線(xiàn)光子顯示并保留在屏幕上，按照先進(jìn)先出（FIFO）和動(dòng)態(tài)平均的算法實(shí)時(shí)更新。該模式下若正確調節儀器，可清楚地看到設備放電區域的形狀和大小。
    

    

    
　　3應用
    

    

    
　　凡是有外部放電的地方都能用儀器觀(guān)察得到電暈，這意味著(zhù)該技術(shù)在高壓帶電檢測領(lǐng)域的應用前景十分廣闊。到目前為止，大致可歸納為以下幾個(gè)方面的應用：
    

    

    
　　3．1導線(xiàn)架線(xiàn)時(shí)拖傷、運行過(guò)程中外部損傷（例如人為用石頭砸傷）、斷股、散股檢測。導線(xiàn)表面或內部變形都可能導致其附近電場(chǎng)強度變強，從而產(chǎn)生電暈。這對于日常巡查和檢驗工程質(zhì)量很有意義。
    

    

    
　　3．2檢查高壓設備的污染程度。污染物通常表面粗糙，在一定電壓條件下會(huì )產(chǎn)生放電。導線(xiàn)的污染程度、絕緣子上污染物的分布情況等，都可利用該技術(shù)有效地進(jìn)行分析。
    

    

    
　　3．3運行中絕緣子的劣化。絕緣子的裂紋可能會(huì )構成氣隙，當氣隙的電場(chǎng)強度達到Ed(Ed=3kv/mm)以上，就會(huì )產(chǎn)生放電現象。絕緣子的劣化，可能會(huì )導致表面變形，從而使電場(chǎng)強度變強，在一定的條件下產(chǎn)生放電。利用紫外成像技術(shù)可在一定靈敏度、一定距離內對劣化的絕緣子進(jìn)行定位、定量的測量，并評估其危害性。
    

    

    
　　3．4高壓產(chǎn)品的絕緣缺陷檢測。在對試驗品進(jìn)行電氣耐壓試驗時(shí)用紫外成像儀進(jìn)行觀(guān)察，若在試驗時(shí)發(fā)生閃絡(luò )，則試品肯定不合格。若觀(guān)察到電暈，則應根據電力產(chǎn)品的材料、結構形狀、使用情況以及其它同類(lèi)產(chǎn)品的測試結果來(lái)綜合評估是不是絕緣缺陷、缺陷的嚴重程度等。另外，紫外成像的檢測結果可為電力產(chǎn)品的絕緣診斷與壽命預測提供大量信息，可建立綜合檔案數據，以便更好地診斷分析。
    

    

    
　　3．5高壓變電站及線(xiàn)路的整體維護。由于我國氣候濕潤，一般高壓變電站內放電點(diǎn)隨處可見(jiàn)。傳統的放電異常判別方法有聽(tīng)聲音（包括超聲波故障偵測）和夜間觀(guān)察放電等。由于很多設備的放電并不影響其正常運行，所以聽(tīng)聲音的方法無(wú)法排除干擾因素和主觀(guān)因素，且受偵測距離的限制，通常不能作為判斷的充分依據。當絕緣設備放電到了夜間可看到可見(jiàn)光的時(shí)候，已經(jīng)是十分嚴重了，很多事故正是在絕緣設備未見(jiàn)可見(jiàn)光放電的情況下突然閃絡(luò )擊穿引起的。應用紫外成像技術(shù)，可以在地面或直升機上全面掃描變電站和線(xiàn)路上的設備，并根據經(jīng)驗判斷哪些電暈是正常的，哪些是不正常的，動(dòng)態(tài)監督異?，F象的發(fā)展速度，為采取合理的維護措施提供可靠的依據。
    

    

    
　　3．6尋找無(wú)線(xiàn)電干擾源。高壓設備的放電會(huì )產(chǎn)生強大的無(wú)線(xiàn)電干擾，影響到附近的通訊、電視信號的接收等，使用紫外成像技術(shù)可迅速找到無(wú)線(xiàn)電干擾源。
    

    

    
　　4結束語(yǔ)
    

    

    
　　實(shí)踐證明，紫外成像技術(shù)能有效、直觀(guān)地觀(guān)測到高壓設備放電的情況，為帶電檢測提供了新的強大的診斷手段，且發(fā)展到了可在白天進(jìn)行檢測的水平。紫外成像技術(shù)與紅外成像技術(shù)是互補關(guān)系，紫外檢測放電異常，紅外檢測發(fā)熱異常，原理完全不同，各自具有不可互替的優(yōu)點(diǎn)，檢測目的、應用方法也各具特性?？梢灶A見(jiàn)，這兩項技術(shù)的結合應用，將會(huì )大大增強高壓設備故障點(diǎn)的全面檢測能力，也為高壓產(chǎn)品的可靠性研究提供了綜合手段。紫外成像技術(shù)在高壓設備無(wú)損檢測中的應用遠遠不止本文提到的六個(gè)方面，還有更多的應用空間有待拓展。我國在紫外成像研究和應用方面投入較少，值得引起有關(guān)部門(mén)的重視，加快這項技術(shù)的研究和推廣進(jìn)程。