|
| 復(fù)合絕緣子的檢測(cè)技術(shù) |
直接觀測(cè)法
目前對(duì)于復(fù)合絕緣子外部物理缺陷最為常用的方法是直接觀測(cè)法，即用雙筒望遠(yuǎn)鏡在塔下觀察以發(fā)現(xiàn)常見(jiàn)的表面缺陷如護(hù)套、傘裙、金具等部位有無(wú)開(kāi)裂，有無(wú)電蝕損、粉化、漏電痕跡等，如有以上現(xiàn)象應(yīng)立即更換絕緣子。但地面觀察不夠可靠，還需登塔檢測(cè)而且難以發(fā)現(xiàn)內(nèi)絕緣故障如樹(shù)枝狀通道等。
紫外成像法
微小但穩(wěn)定的表面局部放電會(huì)導(dǎo)致復(fù)合絕緣子傘裙和護(hù)套形成碳化通道或電蝕損。當(dāng)絕緣子表面形成碳化通道時(shí)，其使用壽命會(huì)大大降低，甚至在短期內(nèi)被擊穿。利用電子紫外光學(xué)探傷儀可以帶電檢測(cè)復(fù)合絕緣子表面由于局部放電而形成的碳化通道和電蝕損，其原理是：局部放電過(guò)程中帶電粒子復(fù)合會(huì)放出紫外線，當(dāng)絕緣子表面形成導(dǎo)電性碳化通道時(shí)，局部放電加劇。該方法的不足之處是要求在夜間、正溫度環(huán)境下操作；另外要求檢測(cè)時(shí)正在發(fā)生局部放電，這要求檢測(cè)應(yīng)在高濕度甚至有降雨的環(huán)境中進(jìn)行。但檢測(cè)結(jié)果容易受到觀察角度的影響，檢測(cè)設(shè)備也較昂貴。
紅外成像法
紅外成像法可以檢測(cè)局部放電、泄漏電流流過(guò)絕緣物質(zhì)時(shí)的介電損耗或電阻損耗等引起的絕緣子局部溫度升高，可以用于在線檢測(cè)。廣電集團(tuán)佛山供電分公司對(duì)大量運(yùn)行復(fù)合絕緣子進(jìn)行了紅外熱像測(cè)溫普查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：凡有明顯局部過(guò)熱點(diǎn)的絕緣子，其過(guò)熱點(diǎn)至絕緣子高壓端硅橡膠表面均顯著發(fā)黑、粉化、變脆、憎水性基本喪失，有的有許多細(xì)小裂紋甚至出現(xiàn)嚴(yán)重破損；發(fā)熱點(diǎn)至高壓端的一段不能承受工頻耐壓試驗(yàn)或陡波沖擊試驗(yàn)，可知發(fā)熱點(diǎn)為內(nèi)絕緣界面局部放電進(jìn)展的位置。儀器造價(jià)高且測(cè)量易受陽(yáng)光、大風(fēng)、潮氣、環(huán)境溫度及一些能引起絕緣子表面溫度急劇變化因素的影響是紅外成像法的不足之處。
超聲波法
清華大學(xué)研究了用超聲波法來(lái)檢測(cè)復(fù)合絕緣子芯棒裂紋。超聲波檢測(cè)的實(shí)現(xiàn)是基于超聲波在從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)的傳播過(guò)程中會(huì)在兩介質(zhì)的交界面發(fā)生反射、折射和模式變換的原理，超聲波發(fā)生器發(fā)射始脈沖進(jìn)入絕緣子介質(zhì)，當(dāng)絕緣子有裂紋時(shí)，則在時(shí)間軸上出現(xiàn)該裂紋的反射波，由時(shí)間軸上缺陷波的大小和位置即可判斷絕緣子中缺陷情況。用超聲波檢測(cè)復(fù)合絕緣子機(jī)械缺陷時(shí)具有操作簡(jiǎn)單、安全可靠、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。但由于其存在耦合、衰減及超聲換能器性能問(wèn)題，在遠(yuǎn)距離遙測(cè)上目前尚未有重大突破，不適合現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，而主要用于企業(yè)生產(chǎn)在線檢測(cè)以及實(shí)驗(yàn)室鑒定。
電場(chǎng)分布法
復(fù)合絕緣子存在著多種界面，目前認(rèn)為，因復(fù)合絕緣子金屬端頭處密封不良，潮氣進(jìn)入內(nèi)部，導(dǎo)致沿著芯棒與護(hù)套的界面或芯棒內(nèi)部缺陷發(fā)展的電致碳痕是復(fù)合絕緣子最容易發(fā)生也是最危險(xiǎn)的故障。陡波試驗(yàn)可以檢測(cè)復(fù)合絕緣子的內(nèi)絕緣缺陷，但該方法無(wú)法實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)在線檢測(cè)。電場(chǎng)分布法可在線檢測(cè)復(fù)合絕緣子的內(nèi)絕緣缺陷，且該方法所用儀器較為簡(jiǎn)單，對(duì)天氣等外界環(huán)境要求甚低。運(yùn)行中的復(fù)合絕緣子，正常狀態(tài)下電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)沿絕緣子軸向的變化曲線是光滑的。當(dāng)絕緣子存在導(dǎo)通性缺陷時(shí)，該處電位變?yōu)橐怀?shù)，故其電場(chǎng)強(qiáng)度將突然降低，電場(chǎng)分布曲線也不再光滑，而是在相應(yīng)的位置上有畸變，中間下陷，兩端上升。因此測(cè)量復(fù)合絕緣子串的軸向電場(chǎng)分布可找出絕緣子的內(nèi)絕緣導(dǎo)通性故障。 憎水性檢測(cè)方法
目前，適用于現(xiàn)場(chǎng)的憎水性測(cè)量方法主要是瑞典輸電研究所提出的噴水分級(jí)法。該方法將復(fù)合絕緣子表面的憎水性分為7級(jí)并給出分級(jí)判據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)圖片，HC-1級(jí)和HC-7級(jí)分別對(duì)應(yīng)憎水性最強(qiáng)和最差(即 完全親水)的狀態(tài)。試驗(yàn)中，用普通噴壺對(duì)試品表面噴灑水霧，觀察水分在試品表面的分布情況，對(duì)比分級(jí)判據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)圖片，得出絕緣子表面的憎水性狀況。噴水分級(jí)法的缺陷是對(duì)人的主觀判斷依賴性較大。近年來(lái)，數(shù)碼攝像技術(shù)和計(jì)算機(jī)數(shù)字圖像處理技術(shù)的發(fā)展為人們更為客觀和精確地評(píng)價(jià)復(fù)合絕緣子表面的憎水性提供了一條新的道路。瑞典的研究人員對(duì)人工模擬老化的復(fù)合絕緣子試樣通過(guò)噴水分級(jí)法測(cè)量憎水性等級(jí)，同時(shí)拍攝噴水后絕緣子表面的數(shù)字灰度圖像。利用計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)從大量數(shù)字灰度圖像中提取出一個(gè)函數(shù)值和HC等級(jí)呈單調(diào)關(guān)系的數(shù)學(xué)函數(shù)(命 名為憎水性指示函數(shù)), 從而通過(guò)憎水性指示函數(shù)來(lái)得出絕緣子的憎水等級(jí)。但該研究?jī)H停留在實(shí)驗(yàn)室階段，缺乏對(duì)復(fù)雜情況下復(fù)雜表面的分析；雖然對(duì)現(xiàn)場(chǎng)在線測(cè)試做了可行性預(yù)測(cè)，但并沒(méi)有付諸實(shí)施。目前,華 北電力大學(xué)(北 京)高電壓與電磁兼容研究所正在從事基于噴水分級(jí)法和數(shù)字圖象處理技術(shù)的復(fù)合絕緣子表面憎水性在線檢測(cè)方法的研究并已取得階段性成果，全部項(xiàng)目預(yù)計(jì)在2005年第一季度完成。
泄漏電流測(cè)量法
泄漏電流測(cè)量法是利用泄漏電流沿面形成的原理，在絕緣子接地側(cè)通過(guò)引流卡或電流傳感器，在線實(shí)時(shí)測(cè)量泄漏電流，利用信號(hào)處理單元計(jì)算出一段時(shí)間內(nèi)泄漏電流的各種統(tǒng)計(jì)值(如 峰值平均值、峰值最大值或大電流脈沖數(shù)), 通過(guò)無(wú)線傳輸與有線傳輸相結(jié)合，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)總站，運(yùn)用專家知識(shí)和自學(xué)習(xí)算法對(duì)上述三種知識(shí)進(jìn)行綜合分析，對(duì)絕緣子的積污狀況作出評(píng)估和預(yù)測(cè)，并為實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修提供科學(xué)依據(jù)。對(duì)于復(fù)合絕緣子，由于其特有的憎水性及憎水遷移性，使得絕緣子受潮時(shí)，在任何一個(gè)瞬間能夠參與導(dǎo)電的只是全部污穢中已經(jīng)溶解而未流失的那部分，稱為“有效污穢”。因此，復(fù)合絕緣子的沿面泄漏電流與有效污穢度有關(guān)，同時(shí)與憎水性也有關(guān)系。另外，絕緣子的泄漏電流與電壓等級(jí)、絕緣子型號(hào)、絕緣子片數(shù)、環(huán)境溫度、濕度等因素也有關(guān)系。該方法的研究和應(yīng)用目前尚存在較大的爭(zhēng)議。 |
|
|
|
|
