紫外成像技术在变电站一次设备检修中的应用

来源:用户上传      作者:

　　摘  要：随着我国居民对生活质量要求的提高和社会经济的快速发展，电力行业的建设规模越来越大，加强对电网系统的维护和检修工作是非常重要的。在变电站一次设备的检修工作中，紫外成像技术具有非常更广泛的应用。本文对紫外成像技术的工作原理和影响紫外成像技术检测结果的主要因素进行了简单的阐述，并通过实例对紫外成像技术在变电站一次设备检修中的辅助作用进行了详细的说明。
　　关键词：紫外成像技术;变电站;一次设备检修;应用
　　随着我国电力行业建设规模的加大，变电站的数量也在增多，加强变电站一次设备的检修工作效率对保障电网系统的稳定运行是非常重要的。在变电站一次设备的检修中，主要是对相关设备的局部放电现象进行缺陷的诊断，从而确定放电的部位和放电的相关属性。在传统的红外带电检测技术中，只能够通过局部发热检测到有放电现象，不能够准确的定位放电点，并且其对工作环境，如温度、日照等有一定的标准要求，这就极大程度的限制了该项技术的推广和应用。紫外成像技术能够准确直观地检测到设备的表面局部放电和电晕放电特性，并且能够给出形象生动的动态成像分析，便于对放电的危害程度和性质进行诊断，利于电力设备的维修工作。
　　一、紫外成像技术的工作原理
　　高压设备局部存在污秽、毛刺、绝缘体或瓷瓶外部破损等缺陷，在运行的过程中就会造成局部电场的场强发生畸变，急剧增大，从而产生放电现象，根据放电强度的不同，将其分为电弧、电晕和闪络。在现代物理学中，放电的本质是指空气中的分子经过强烈的碰撞释放能量，空气分子从高能量层级跃迁到低能量层级，能量会以波长为230～400 nm范围内的紫外线形式散播出去。紫外线的波长在40～400 nm之间，太阳光线中的紫外线波长一般处于300 nm以上，紫外线波长在40～300 nm之间的区域被称为太阳盲区。空气中氮气发生电离的时候，产生的紫外线波长范围为280～400 nm，有一部分紫外线处于太阳盲区，采用收集波长在280～300 nm范围内紫外线的紫外成像检测仪器对空气中该波长范围内的紫外线进行捕捉，经过复杂的处理之后，将其与可见光产生的图像仪器显示在大屏幕上，从而对变电站以此设备的放电位置和放电强度进行准确的定位和监测[1]。
　　二、影响紫外成像技术检测结果的主要因素
　　（一）观测距离
　　紫外成像检测仪器的检测视角会受到检测距离的影响，距离越大，其检测视角越小。另外，放电点散播的紫外线强度会随着检测设备与被检测设备距离的增加而减小，而且，距离越大，有效信号被堙没的概率也会增大[2]。所以，在进行检测的过程中，要选择合理的检测距离，便于得到真实的检测结果。
　　（二）增益
　　增益是指紫外成像检测设备通过光学系统传输对检测到紫外线的敏感性的数字表征，通过设置增益的大小，能够改变紫外成像检测设备的光子计数能力。在实际应用中，如果紫外光子数较少，就需要提高增益的参数;反之，则将增益设置的低一些。通过设置合理的增益参数，对放电点进行精准的定位。
　　（二）温度和气压
　　在对变电站一次设备进行缺陷检测的时候，要考虑检测地点周围环境的温度和气压因素。这两个因素会对空气密度产生影响，从而对电离产生一定的影响，最终对光子数产生影响。一般情况下，温度降低、气压上升，紫外线计数会相应的降低。
　　三、紫外成像技术在变电站一次设备检修中的应用
　　（一）母线放电
　　变电站中使用的母线一般是圆形或矩形截面的绞线或裸导线，其主要作用是传送、分配、汇集电力资源，在变电站中占据重要的地位。通过紫外成像检测技术对某500 kV的变电站中母线进行检测的时候，检测距离设定为10 m，增益设定为140，根据检测到的光子数对其放电现象进行缺陷等级的判断。如果是在空气湿度较大的天气中检测的，为了能够准确的判定其缺陷等级，就需要天气干燥的时候对其进行二次检测，通过对比两次检测的结果，如果后者监测的结果显示放电现象不明显，则不需要对其进行处理;否则，就需要对母线检测到的放电点进行相应的处理，例如将毛刺打磨平滑，以此消除放电隐患[3]。
　　（二）隔离开关放电
　　隔离开关在变电站高压开关电器中的使用较为广泛，主要起隔离电路的作用，其结构和工作原理较为简单。但由于其在变电站中的使用较为广泛，且其可靠性要求也相对较高，所以其对变电站的稳定运行具有非常大的影响。加强对隔离开关放电现象的检测是十分重要的。隔离开关很容易受到周围环境的影响，产生毛刺、污染或生有锈蚀等现象，在运行的过程中造成电场分布不均，从而产生放电的现象。如果放电现象严重，将会导致隔离开关不能够正常的工作，从而失去隔离电路的作用，对变电站的稳定运行造成巨大的影响。例如对220 kV变电站中的某个隔离开关进行监测的时候，检测距离设置为10 m，增益设定为150，聚义检测到的放电光子数对其放电现象进行初步的评估，再结合红外测温，准确的判定放电点和放电性质。
　　结束语
　　随着我国电力工程建设规模的扩大，加强紫外成像技术在变电站一次设备检修中的应用是非常重要的。通过紫外成像技术，能够直观的检测到变电站内一次设备的放电情况，并能够精准的定位放电点，为后期的相关维护和检修工作带来极大的便利。科学合理的利用紫外成像技术，能够极大程度的提高變电站一次设备的检修工作效率，从而有效的保障变电站的稳定运行，提高电网系统对用电客户的服务能力和服务质量。
　　参考文献
　　[1]  葛志成，田世杰，范继伟，等. 紫外成像技术在500kV变电站设备带电检测中的应用[J]. 电工技术，2018，479（17）：92-93+97.
　　[2]  黄怡，古丽·买买提. 紫外成像技术在变电设备带电检测中的应用分析[J]. 科技经济导刊，2017（20）：77-78.
　　[3]  怡凯，李刚，朱文炜. 紫外成像技术在状态检修中的应用[J]. 大众用电，2017（04）：33-34.
　　作者简介：邹淑梅，女，19880329，汉族，黑龙江省绥化市，在中油电能供电公司电力检测技术中心从事电气试验工作。
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14930163.htm