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復合絕緣子芯棒缺陷的紅外、紫外診斷

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復合絕緣子芯棒缺陷的紅外、紫外診斷

發布日期:2020-05-25 作者: 點擊:

  復式絕緣子目前用量巨大,但芯棒工藝控制不好時會留下缺陷,運行中持續發展出現斷串、擊穿故障。為將故障消除在萌芽中,復合絕緣子芯棒缺陷的診斷顯得非常重要。對運行單位而言,帶電檢測手段是兼顧可靠性與設備狀態感知的Z佳手段,目前對于復合絕緣子帶電檢測相對有效、成熟的手段是紅外、紫外測試。

  1、內部缺陷的紅外診斷

  1.1  內部缺陷的紅外特征

  復合絕緣子的發熱來源主要有極化損耗、局部放電、泄漏電流等。前兩者都源于缺陷引起的電場過分集中;泄露電流發熱多見于絕緣子傘面發生劣化的情況,泄露電流集中在劣化部分,與周圍出現明顯的溫差。通常氣隙、碳化通道的端部由于局部放電情況的存在將成為“熱點”,而碳化通道中間部分由于電場較弱,往往溫度較低。

  1.2  測試判斷

  現場在運復合絕緣子的紅外診斷判斷準則為標準《DL/T 664 帶電設備紅外診斷應用規范》的附表I.2,復合絕緣子本體溫差超過0.5-1.0 K時,應引起注意。

  考慮到現場紅外檢測易受外界光照反射、角度、對焦清晰度影響,測試誤差較難控制,因此當前許多單位(包括中國電科院與各省公司)現場測試時將上述判據放寬為2.0K。

  為輔助判斷,對于有懷疑的絕緣子,應進行多次跟蹤檢測、開展相間比對輔助判斷。

  1.3  測試注意事項

  a、避免陽光、其他可見光影響

  由于復合絕緣子屬電壓致熱型設備,其溫度場測試容易受到外部環境影響。陽光、可見光較強時,會造成絕緣子向陽面、背陽面溫度的差異,造成芯棒不同側面的溫差。如圖3所示,當天測試外界陽光較強,此時紅外測溫的Z高點位于陽光反射較強的傘裙表面,同時芯棒向陽面測點(SP1)與背陽面測點(SP2)溫度分別為27.9℃、25.0℃,其溫差達到了2.9 K,陽光造成的溫差極有可能將芯棒內部可能存在的熱點淹沒,造成漏判。因此在測試時,Z好在陰天進行。

  b、合理設置測試距離、反射率、風速等參數,反射率應設置在0.85至0.95之間,登塔、在塔下測試應合理設置測試距離(可以攜帶測距儀、風速儀等設備勘定測試環境參數);

  c、測試時盡量選擇與絕緣子芯棒垂直的角度,同時注意對焦,對于過于模糊地紅外照片,應予以放棄。

  d、測試時記錄時間、環境濕度、溫度,并給出紅外照片,以便后續分析。

  e、發現紅外照片測試參數設置不對時,一般紅外儀器的軟件都有測試圖像的反演功能,利用軟件對測試參數進行修改、重新計算溫升,可以一定程度減少測試參數設置不正確帶來的影響(但與實際測試時正確設置參數相比,準確度仍然較差)。

  f、桿塔過高時,測試距離較遠,紅外儀分辨率有限,將無法測出溫升,可以通過加裝調焦鏡頭的方式提升測試距離。

  2、內部缺陷的紫外診斷

  2.1  內部缺陷的紫外特征

復式絕緣子.png

  復合絕緣子碳化通道和蝕損等缺陷引起電暈時,利用紫外成像儀可對電暈實現觀測。紫外法的優點是檢測距離遠,對電暈的檢測靈敏度高,利于盡早發現缺陷,對導通性缺陷的檢測靈敏度高于紅外法。紫外法的缺點是能檢測的缺陷類型較受限,并非所有缺陷都產生穩定電暈,如芯棒表面的裂紋只有受潮后才會產生電暈,但此時絕緣子表面雨滴也可能產生電暈。紫外法對光照有一定要求,對檢測位置要求較高,只有在放電的正面才能得到放電圖像,因此紫外對于絕緣子局部缺陷的判斷則主要處于輔助地位,通常與紅外法配合使用。

  缺陷絕緣子的紫外特征:

 ?、傩景羝崎_的絕緣子,同時檢測紅外與紫外時,絕緣子出現非正常放電的區域與溫升超標區域一致;(如果檢測同時存在溫升與紫外放電,則其存在缺陷的概率非常高)

 ?、诰植孔o套破損、護套長條形開裂的端部會有顯著紫外放電;

  另外,局部積污嚴重導致的端部爬電,也會導致絕緣子護套受損。對復合絕緣子而言,如果紫外檢測發現護套表面有集中、穩定的放電,就要考慮護套受損的可能,需要進行仔細檢查,如果護套破損,應盡快更換。

  2.2  測試判斷

  紫外測試依據標準:《DL/T 345-2010 帶電設備紫外診斷技術應用導則》;

  診斷方法包括設備本身的判斷、三相設備之間的比對判斷兩類,一般在嚴重放電時,紫外光子數值較大,很容易判斷,如果紫外光字數較少、不穩定,則需要多次跟蹤檢測、開展相間比對。

  2.3  測試注意事項

 ?、僭O置合理的增益

  增益設置過低時檢測靈敏度不夠,設置過高則容易受到外界光纖干擾,一般開始測試時設置增益為Z大值,根據光子數的飽和情況逐漸調整增益;

 ?、陲L速不宜大于5m/s;

  風速過大時將影響觀測到的紫外光子數;

 ?、郾荛_遮擋、避開電磁干擾;

 ?、芤嗽谝雇砘蜿幪鞕z測;

 ?、荼砻嫖鄯x過重、復合絕緣子憎水性喪失也會產生紫外信號,需要加以區分;


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