紫外成像技术在电力设备故障检测中的应用初步研究

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1、研究与试验湖南电力第29．卷／2o09年第1期紫外成像技术在电力设备故障检测中的应用初步研究江志文，叶会生，雷红才，藏春艳(1．湖南省电力公司试验研究院；湖南长沙410OO7；2．华中科技大学，湖北武汉43OO74)摘要：紫外成像技术通过特殊的设备检测电气设备放电时产生的紫外光子来检测放电点，通过检测到的光子数量来表征放电的强度，可有效地指导运行、检修工作。关键词：紫外成像；紫外光子；放电；电气设备；故障检测中图分类号：TN23；TM85文献标识码：A文章编号：10O8198(2009)01O10一D4Applicati0n0fUVimaging

2、technOl0gyindetectingelectricpOwerequipmentflaultJIANGZhi—wen，YEHui—sheng，LEIHong．cai，ZANGChun—yan(1．HunaIlElectcPowerTest&ResearchInstitute，Changsha410007，China；2．Huazh0ngUniversityofScienceandTechnolog)r，wuhan430074，China)Abs仃．act：UV—photonscanbeusedt0detectdischargep0intof

3、p0werequipmentbyusingspecia1U—vi0letdetecti0ninstm—ment．ThenumberofuV—photonscanbech啪cterizedasthed。eenfdischaeandvereferencetodirectoperation趴dmintenance．KeywOrds：U—violetdetection；U—Vi0letph0ton；dischage；powerequipment；malfncti0ndetecon都在3O0m以上，低于300m的波长区间称为1引言太阳盲区。空气中的N电离时

4、产生紫外线的光谱随着电网电压等级的提高，输变电设备的放电大部分波长在28O～400m区域内，只有小部分问题也日益突出。这些放电本身会造成能量损失，波长小于28Om，即处于“太阳盲区”内，若能其产生的电磁辐射、噪声干扰也给环境带来一定影探测到，只可能是来自地球上的辐射。现有的能够响。同时，某些异常的放电也是设备故障的先期征在白天工作的紫外检测仪就是利用“太阳盲区”原兆，因而要求运行、检修人员能快速、准确地找到理进行工作的。放电点并加以分析处理。在这种背景下，诞生了紫3国内外研究应用情况外成像检测技术。前苏联的西伯利亚电力科学研究院于1984年2检测

5、原理左右开始将此项技术应用于电力系统的故障检测；紫外成像技术是利用特殊的仪器接收电晕放电美国电力科学研究院(EPRI)与其他公司合作，时，设备表面附近空气中的N电离、复合过程中经过3年的研究探索，已经编写了1份架空线电晕产生的紫外线信号，经处理后成像并与可见光图像现象的评估导则，此外，也有其他国家将紫外成像叠加，达到确定电晕的位置和强度的目的。一般来检测技术应用于输电线路放电检测、发电机线圈表说，紫外线的波长范围是40～400m，太阳光中面放电检测的报道。也含有紫外线，但由于地球的臭氧层吸收了部分波国内的有关研究机构、电力公司等，近几年也长分量，

6、实际上辐射到地面上的太阳紫外线波长大开始了这方面的研究工作：武汉高压研究院在收稿日期：2008_06—10第29卷／20O9年第1期湖南电力研究与试验1o00kV特高压基地的建设调试过程中，应用此项技术，准确地找到了放电点，解决了噪音干扰的问题；上海电力公司已经开始运用紫外检测技术指导带电水冲洗；河南、贵州、湖北、辽宁等省电力科研机构已开始了此方面的研究，并已取得了一定的进展。4紫外成像的实验室研究当设备内部存在空气气隙放电时，由于N：电离、复合，势必会产生紫外光子。如果紫外光子能图4铝箔屏蔽(厚：0．1mm)图l无外界屏蔽图5硅橡胶屏蔽(厚：1

7、．5mm)够穿透介质，则可利用紫外测试仪器检测设备内部放电。试验室内采用介质分别为玻璃、铜箔、铝箔、硅橡胶片等，使用南非产corocam504紫外检测仪。试验自做】根针电极，用普通串级式试验变压器升压，加压到2OkV。图l为加压至20kV用紫外仪直接观测到的图片，图2至图5为在紫外仪至针电极之间加不同屏蔽物后加压至2OkV用紫外仪图2玻璃绝缘子屏蔽观测到的图片(屏蔽物距针1Ocm)。试验表明，紫外光子不具有穿透性，即紫外检测技术不能检测设备内部的放电性故障。5现场应用5．1输电线路绝缘子放电检测图6，图7为直流5OOkV江城线99l塔(耐张塔)同

8、一位置绝缘子污闪图片。图6中，中间串左起第4片绝缘子已经爬电。现场应用表明，紫外成像技术可准确发现线路绝缘子放电性故障。图3铜箔屏蔽(厚