紫外成像仪在输电线路上的应用

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红外、紫外检测技术在特高压输电线路线路中的应用

红外、紫外检测技术在特高压输电线路线路中的应用
2 江 苏 省 电 力公 司检 修 分 公 司 , 苏 南京 2 1 1 . 江 1 1 0)

要 : 高压 输 电线 路 具 有 结 构 参 数 高 、 送 容 量 大 、 行 电 压 高 、 塔 高 、 特 输 运 杆 绝缘 子 串长 、 缘 予 片 数 多 、 绝 途
径 地 域 广 等特 点 , 行 的 可 靠 性 比常 规 的 高压 、 高 压 输 电 线 路 要 求 高 , 此 使 得 现 有 的 传 统 检 测 方 法 已不 运 超 因 能 完 全 满足 特 高压 输 电 线路 的要 求 。 文章 从 我 国现 有 高压 、 高 压 输 电线路 的 运 行 情 况 分 析 了红 外 、 外 检 超 紫
交 流输 电 线路 中开展 红 外 、 紫外 检 测 技 术 的 重 要 性 和 必 要 性提 供 参 考 。
关键词 : 外 ; 红 紫外 ; 测技 术 ; 高压 ; 行 维 护 ; 晕放 电 检 特 运 电 中 图分 类 号 : N 1 T 2 ; M7 6 1 T 2 ;N 3 T 2 . 文 献标 识 码 : B 文 章 编 号 :0 39 7 ( 0 2 0 —0 30 1 0 — 1 1 2 1 ) 20 2 —4
NO 2 1 . O 2
华北 电力 技 术
NOR HI EC RI OWER TH C NA EL T C P
2 3
红外 、 外 检 测技 术 在 特 高压 输 电线路 紫 线 路 中的应 用
卞 玉 萍 康 宇斌 ,
( . 京 工程 学 院 电 力 学 院 , 苏 南京 2 16 ; 1南 江 1 17
t n t c n l g r m h pe a i n o h x si g HV a d EHV r n mis o i e a l a h q i me td f c s i e h o o y fo t e o r to f t e e itn o n ta s s i n l s we l s t e e u p n e e t n wh c s f u d b R n e e t n me h d t o u e o t r g v st e k y p rs t se y I a d UV d — i h i o n y I a d UV d t c i t o swih c mp t rs f o wa e. i e h e a t e t d b R n e

紫外成像技术在 500kV 变电站设备带电检测中的应用

紫外成像技术在 500kV 变电站设备带电检测中的应用

紫外成像技术在 500kV 变电站设备带电检测中的应用摘要:紫外成像技术能够更加快捷、直观、灵敏的检测高压设备放电情况,在变电站带电检测中的应用有着很多优势,已经能够实现白天检测,检测效率高,速度快,在实际应用中和红外成像技术相互配合,能够显著增强设备故障点的检测能力,提高变电运行稳定性。

关键词:紫外成像技术;变电站;带电检测一、紫外成像检测技术原理高压设备由于局部尖端、毛刺、污秽等造成局部场强畸变增大而对空气发生电离形成电晕,空气电离过程中会向外界发射大量的紫外线。

紫外成像检测技术就是利用特制的光学传感系统捕捉空气电离过程中产生的紫外线,经过处理后与可见光产生的图像一同成像于显示器上,从而达到显示和定位高压设备局部电晕位置和放电强度的目的。

紫外线的波长范围是40~400nm,太阳光线中也会含有紫外线。

由于这些光线在穿过地球臭氧层过程中波长小于300nm的紫外线基本上被吸收,实际到达地球的紫外线波长在300nm以上,这个波段范围即“日盲区”。

为克服太阳光中紫外线的影响,现场应用的紫外成像检测仪器检测的波长范围为280~300nm。

首先利用紫外光束分离器将输入的光线分成两部分,一部分形成可见光影像,另一部分经过紫外线太阳镜过滤后保留其紫外部分,并经过放大器处理后在电荷耦合元件(charge coupled device,CCD)板上得到清晰度高的紫外图像,最后通过特殊的影像工艺将紫外光影成像仪和可见光影像叠加在一起,形成复合影像。

紫外成像仪采用双通道图像融合技术,将紫外光与可见光叠加,即可精确定位电晕的故障区域,又可显示放电强度。

二、紫外成像技术高压设备电离放电,不同的电场强度下,产生的电晕、闪络以及电弧有所差别,电离过程中,空气中电气获得能量并将其释放,电子释放能量就会产生声波和光波,同时生成臭氧、紫外线以及硝酸。

紫外成像技术就应用了这一特点,使用紫外仪器接受放电过程产生的紫外信号,处理后将其和可见光叠加,就能够准确判断其电晕强度和位置,用作判断设备状态的依据。

紫外成像仪CoroCAM504现场检测标准化作业指导书

紫外成像仪CoroCAM504现场检测标准化作业指导书

紫外成像仪CoroCAM504现场检测标准化作业指导书1.适用范围本指导书适用于南方电网超高压输电公司500kV交流及±500kV直流架空输电线路紫外电晕检测作业。

2.作业人员要求3.作业人员组织4.工具材料5.危险点分析及控制措施6.作业内容、步骤7.作业操作参考适用参数本参数是根据厂家建议以及国内各用户使用情况的经验得出,仅适用超高压线路,具体情况可再根据现场实际情况进行微调。

紫外504参数调节主要分为两类:1.灵敏度,这是硬件调节,主要来调节仪器对电晕检测的灵敏程度。

2.图像处理,这是软件调节,这主要是调节图像显示部分,通过调节可以突出设备的放电情况,屏蔽掉周围环境干扰。

参数共有5个,分别为:UV GAIN:紫外灵敏度。

UV FLOOR:显示门槛。

UV ATTACK和UV DECAY:组合调节叠加时间。

UV THRESH:调节叠加效果。

参数的调节需要根据不同的电压等级,不同的负荷,不同的气候调节,不同的设备来调节,主要原则是:电压等级越高,负荷越大,灵敏度可降低;电压等级越低,负荷越小,灵敏度需提高。

天气越干燥,海拔越低,灵敏度需提高;天气越潮湿,海拔越高,灵敏度可降低。

8.本作业所需时间不含前往工作地点的时间,完成每一个杆塔需要时间0.5—1小时。

9.使用仪器日常维护注意事项9.1不要使用不匹配的交流电源或电池,以免烧坏仪器。

9.2不要使用仪器长时间对着太阳等强紫外光源,以免闪坏探测器。

9.3 CF卡插拔注意方向,正面朝左插入,并建议使用SANDISK品牌的CF卡。

9.4 如长时间使用,探测器温度超过60°,仪器会有报警提示,此时需要关机冷却,并且不要堵塞仪器下方的风扇口,以免影响散热。

9.5由于仪器内有多组敏感光学组件,所以日常使用和保管中要注意干燥防潮,存放仪器的地方一定要干燥,便携箱中可放置干燥剂。

9.6 电池为锂电池,不要长时间过充,以免影响使用寿命。

9.7 如长时间不使用仪器,最好一个月取出通电开机一段时间,以保持仪器的灵敏。

红外和紫外成像技术在马钢电网的应用

红外和紫外成像技术在马钢电网的应用
( 1 马钢股份有限公司生产部, 2马钢股份有限公司第一能源总厂, 安徽 马鞍 山 2 4 3 0 0 0 )
【 摘
要】 通过对马钢供 电系统红外 和紫外成像技术应用总结 , 较系统地总结 了红外成像和紫外成像现场
使 用中的方法, 并对下一步应用工作提 出了建议。
【 关键词 】 红外成像 ; 紫外成像 ; 现场使用
2 .T he N o . J P o w e r P l a n t o f Ma a n s h a n I r o n& S t e e l C o . ,L t d . ,Ma ns a h a n , An h u i 2 4 3 0 0 0 ,C h i n a )
t e c h n o l o g y i n t h e n e x t s t a g e wa s pr o p o s e d a s we l 1 .
【 K e y w o r d s 】 i n r f a r e d i m a g i n g ; u l t r a v i o l e t i m a g i n g ;f i e l d u s e
以下 的技术 特点 : ( 1 ) 与被 测 电气 设备 不接触 , 设备 不需停 运 ;
( 2 ) 可 以及时发 现运 行 中电气设 备 的异常征 兆。 避免发 生事故 ;
测 主要 通过 紫 外 成像 仪 观 察 被 检 测 物 的 电晕 放 电
【 A b s t r a c t 】 T h r o u g h s u m m i n g u p t h e a p p l i c a t i o n o f i n r f a r e d a n d u l t r a v i o l e t i m a g i n g t e e h —

紫外成像技术在高压电晕放电中的应用

紫外成像技术在高压电晕放电中的应用
够 检测 到高 压 电晕 放 电现象 , 以更 灵敏 、 直接 地 可 更 观 察运 行 中输 变 电设备 的放 电和评价 放 电 的严 重 程
播、 电视 等通 信设 施等 产 生干扰 ; 3 电晕放 电产生 噪 声 干扰 , ) 特别 在高 压 输 电线
路 上更 易产 生 噪声干 扰 .
来判 断 电晕 放 电 , 准 确 率 低. 露 电 流 在 线 检 测 但 泄 法、 红外 成像 仪 观测法 等 能很好 地 检测 到 电晕放 电 ,
但在 实 际应用 中也都存 在 一定 的缺 陷 . 几 年来 , 近 新
式 , 可 以是 不 均匀 电场 间 隙击 穿 过 程 中的早 期 发 也 展 阶段 . 高压 导 线 的周 围 、 电体 的尖端 附 近经 常会 带 发 生 电晕放 电 ; 粗糙 的高 压导 体 表面 、 沾有 污秽 的绝 缘 层表 面 、 终端 绝缘 处 理 不 良的高 压 导 体 及 高压 套
兴 的紫外 成像 技 术成 为一 种远距 离 检测 高压 输 电线
路 、 变 电设 备 外 绝 缘 的 新 技 术 . 输
管 以及 有绝 缘 缺 陷的 电气设 备 , 在高 压运 行 时 , 由于
电场集 中更 容 易发 生 电晕 放 电. 电晕 放 电危 害 性很 大, 常见 危 害有 以下 几点 .
到 电弧 , 子数 量级 在 40 0以上 . 光 0 可见 , 随着 电压 等级 的升 高 , 缘子 的放 电 区域 绝 和光子 数 目逐 渐增加 , 电现 象逐 渐增 强. 电晕 光 放 在
图 1 电 晕 和 太 阳 光 辐 射 的 频 谱
2 2 紫外成 像 的技 术原理 . 只要能 够 准确检 测 出波长 处 于太 阳盲 区 内的紫 外线 , 就能 对输 电线 路 或 者 设 备是 否发 生 电晕 放 电

日盲和非日盲紫外电晕检测技术在电网设备中的应用

日盲和非日盲紫外电晕检测技术在电网设备中的应用

日盲和非日盲紫外电晕检测技术在电网设备中的应用张兆钰;高健;蒋菲;苗兴【摘要】随着经济社会的发展,电压等级的升高,电网设备的安全经济运行日益重要,而更重要的是如何在缺陷的萌芽阶段发现它并进行消缺工作从而避免缺陷的发展引起事故.紫外成像技术由于其实时性、直观性、易推广、可带电检测的特点,在电气设备状态评价中的重要性便显现出来,电力现场的应用也日益拓展.本文分别从原理上对日盲型紫外成像检测技术和非日盲型紫外成像技术进行了分析,结合现场中实际应用的实例,就两者的适用性分别进行了分析.【期刊名称】《甘肃科技》【年(卷),期】2018(034)002【总页数】3页(P48-50)【关键词】紫外成像检测技术;日盲型;非日盲型;电晕【作者】张兆钰;高健;蒋菲;苗兴【作者单位】国网甘肃省电力公司电力科学研究院,甘肃兰州 730070;国网甘肃省电力公司电力科学研究院,甘肃兰州 730070;国网甘肃省电力公司电力科学研究院,甘肃兰州 730070;国网甘肃省电力公司电力科学研究院,甘肃兰州 730070【正文语种】中文【中图分类】TN23随着电压等级的提高,电晕放电是电气设备在正常运行中很难完全避免的一种现象,电晕放电可以是连续放电,也可以是不连续的脉冲放电,其会产生无线电干扰,影响到附近的通讯、电视信号的接收;在某些情况下,如果升高尖端导体的电位,电晕会发展成为通向另一物体的火花进而造成设备外绝缘闪络而引发事故;会促进绝缘材料的老化等。

产生局部放电时,会产生一些特征信息,如声、光、热等,利用这些特征信息,可对放电现象进行定性定量,研究这些变化与设备外部特性之间的关系,评估其进一步发展的可能性,对保证设备安全运行有着重要的意义。

检测局部放电常用方法有:红外检测法、紫外检测法、声测法、脉冲电流法等[1],本文采用以发出紫外线为特征量的紫外检测技术进行电气设备的实验研究[2]。

1 基本原理紫外线在电磁波谱中的波长范围为10~400nm,在白天,由于臭氧层的吸收作用,实际辐射到地面的太阳紫外线波长大都在300nm以上,低于300nm的波长区间为太阳“盲区”,所以波长范围在240~280nm区间的紫外线只可能是地球上产生的。

高压电气设备故障诊断中紫外成像检测技术应用

高压电气设备故障诊断中紫外成像检测技术应用

高压电气设备故障诊断中紫外成像检测技术应用摘要:绝缘劣化是引起电气设备故障损坏的主要原因之一。

设备绝缘劣化一般会伴随着产生电晕放电和表面局部放电现象。

因此,进行电晕放电检测,能够及时掌握绝缘可能出现的劣化迹象,在严重事故发生之前就可以确定绝缘劣化的严重程度,从而避免事故的发生。

关键词:高压电气设备;故障诊断;紫外成像检测技术1、紫外成像检测技术1.1检测原理高压设备由于绝缘劣化、受潮等原因会发生电离放电,根据电场强度的不同,可分为电晕放电、间歇性电弧放电和持续性电弧放电3个等级。

电离放电的本质是电子释放能量的过程,同时会辐射出紫外线(UV)、可见光和声波等。

紫外线的波长范围是40~400nm,太阳光中部分波长的紫外线被地球上的臭氧层吸收,实际辐射到地面上的太阳紫外波长大都在300nm以上,低于300nm的波长区间称为太阳盲区,因此,紫外成像仪在白天也可以进行检测。

电晕放电辐射出的紫外光波长范围为230~405nm,紫外光滤波器的工作范围为240~280nm,将该波段比较微弱的紫外光信号经过影像放大器变成可视的影像。

光源经过光束分离器,分别送给紫外光和可见光检测通道。

紫外光通道用于电晕成像,可见光通道用于被测设备及环境成像。

采用图像融合技术将两个影像叠加在一起,就可以确定电晕的放电量,并能够精确地定位放电区域。

1.2诊断方法紫外成像检测技术检测的直接参数是光子数,由于该参数受到检测距离、环境(如湿度、温度等)以及设备参数(如增益)等很多因素的影响,如何量化这些指标与光子数之间的关系,仍处于研究阶段,目前国内外尚未形成统一的标准。

我国DL/T345—2010《带电设备紫外诊断技术应用导则》中规定的检测及诊断方法有图像观察法和同类比较法。

图像观察法主要根据带电设备电晕状态,对异常电晕的属性、发生部位和严重程度进行判断和缺陷定级。

同类比较法是通过同类型带电设备对应部位电晕放电的紫外图像或紫外计数进行横向比较,对带电设备电晕放电状态进行评估。

紫外成像技术在电力设备局部放电探测中的应用

紫外成像技术在电力设备局部放电探测中的应用
第2 8卷 第 1 期
21 0 2年 2月

海 电 力 学 院 学

V 12 o . 8. No 1 . F b 2 2 e. 0l
J u a of Sh n h i Un v ri o Elc rc Po r or l n a g a i e st y f e ti we
2 上海电子信息职业技术学 院 通信与信息工 程系 , . 上海 摘
20 1 ) 14 1
要 :分析 了紫外成像技术检 测电力设 备局部放 电的基 本原 理和影 响紫外探测设 备探测结 果准 确度的几
种 因素 , 阐述 了紫外成 像探测技术 的国内外发 展状况 , 并 结果 表明 , 空气 温度 、 湿度 、 仪器增益水平 、 风力 , 以及 测试距离 都会对测试结果产 生影 响.
C I a —a g ,C E i ,A G N i u A G Z o g ,Q A ig U oy n H N Ln T N a— n ,T N h n I N Tn H y
(.Sho o o p t n fr ai n i ei , h n hi n e i, EetcP w r 1 colfC m ue a dI om t nE gn r g S a ga i rO o l r o e, r n o e n U vs f ci
文 章 编 号 :10 0 6—4 2 (0 2 O 一 0 3— 4 79 21 )l 09 0
紫 外 成 像 技 术在 电力设 备 局 部 放 电 探 测 中 的 应 用
崔吴杨 陈 , 琳 汤乃 云 唐 , , 忠 钱 ,
209 ; 0 0 0

( .上海电力学院 计算机 与信 息工程学院 , 1 上海
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紫外成像仪在输电线路上的应用
发表时间:2017-03-22T11:52:46.500Z 来源:《基层建设》2016年第34期作者:耿艳旭
[导读] 摘要:本文讲述了紫外成像仪在输电线路上的应用范围及对导线、绝缘子、金具等检测方法。

引言
随着电网电压等级的进一步提高,输变电设备的放电问题也日益突出。

电力行业的输电设备在运行状态下会逐渐出现老化、受损。

这些放电本身会造成能量损失,其产生的电磁辐射、噪声干扰也给环境带来一定影响。

如何在其发展成为严重事故前将它检测出来,是电力行业设备维护人员的一项重要任务。

现有的红外线检测虽然可以发现温升异常的电力设备,但对有些受损设备,其周围电场已发生了异变,但其温升并不明显,这时,红外线检测就会漏检,不能及早发现缺陷。

而紫外线带电检测技术可弥补这一缺陷,及时发现设备异常,确保设备缺陷得到及时处理,保证电网安全稳定运行。

1、紫外检测诊断方法和判断依据
通过在现场进行大量的试验,摸索紫外线检测技术在输变电设备上的应用,总结出紫外检测诊断方法和判断依据如下:
1.1电晕强度分级法
电晕强度分为三级:第一级轻微放电,这一级别的放电夜间肉眼看不见,白天耳朵听不见;第二级的放电有轻微的声音出现,这种放电需要开始关注,需要关注它在不同气候条件下的发展,或者需要进行不同气候条件下的仔细观测;第三级属于高强度放电,这种放电属于比较明显比较连续的放电,不会受外界因素的影响,这就需要在日常运行维护中着重跟踪,检修中进行优先处理。

紫外成像仪可以显示出放电部位的光子活动数量,根据光子数量和线路设备的材料不同,各种设备三个电晕强度等级的划分也是不一样的。

各种材料的电晕强度分级如下:
1.1.1 玻璃绝缘子,放电现象最为明显,其三级划分是第一级:0-40,如果检测到的玻璃绝缘子放电强度在这个级别,仅需要进行例行跟踪,或在天气潮湿天气和雨后进行复测,看是否由于积污导致的放电;第二级:40-100,这类放电就需要关注跟踪,看它是否会随着时间或外部气候的变化发展到第三级放电,这类放电在大修的时候进行处理就可以了。

第三级:100以上,这类放电就需要非常关注,它随时可能由于突发状况导致炸裂或闪络,有条件的情况下尽快进行处理或更换。

1.1.2复合绝缘子,出现电晕的情况比较少见,并且强度比较弱,并且不容易出现污闪,所以它的三级划分为第一级:0-20;第二级:20-60;第三级:60以上。

1.1.3瓷质绝缘子,其放电现象介于上述两种之间,所以三级划分为:第一级:0-30;第二级:30-80;第三级:80以上。

1.1.4 均压环和间隔棒放电:均压环的放电属于异常放电,但对日常设备的运行不会造成太大的影响,日常检测过程中只需要注意一点:均压环如果出现对绝缘子伞裙的放电,产生了电弧,就需要处理,因为这样造成部分绝缘子的短路,严重降低绝缘子串的绝缘性能。

1.1.5 导线的放电。

导线的放电会有三种原因,污染、毛刺、断股散股。

在日常检测中如果检测到导线的放电就需要首先判断是否是由于污染,这个可以通过高倍望远镜进行外表面观察或者在雨后进行复测,这样就基本可以排除污染导致的放电。

毛刺和断股散股导致的放电现象类似,仅仅通过紫外无法判断,这就需要与红外进行比对,断股散股导致的放电部位同时伴随有温升,而毛刺导致的放电不会伴随温升。

断股散股导致的光子数一般在50以上。

1.2 同类比较法
在同一电气回路中,当三相(或两相)设备相同时,比较三相(或两相)对应部位的电晕强度差异,可判断设备是否正常。

1.3 紫外图谱分析法
根据同类设备在正常状态和异常状态下紫外图谱的差异来判断设备是否正常。

1.4 档案分析法
分析同一设备在不同时期的紫外图谱,根据电晕的强度,判断设备是否正常。

2、紫外成像仪在输电线路检测实例
2.1线路绝缘子缺陷检测
运行中绝缘子的劣化。

劣化绝缘子产生电晕有多种原因,劣化积污导致盐密过大,在一定条件下会产生放电,本身劣化也会放电。

利用紫外成像技术在一定灵敏度、一定距离内可观察到放电,使得对劣化的绝缘子进行定位、定量的测量并评估其危害性成为可能。

2.2线路导线缺陷检测
导线架线时拖伤、运行过程中外部损伤、断股、散股检测。

导线表面或内部变形都可能导致其附近电场强度变强,在满足条件时会产生电晕。

这种电晕用人工方式难以判断,但用紫外成像技术可轻松检测到。

2.3线路金具缺陷检测
正常情况下复合绝缘子均压环的安装要求非常牢固,但因某些特殊情况,如:检修、风吹及安装时意外碰撞等,造成均压环在运行时可能与绝缘子的连接不牢固,这将造成两者连接处的电场集中。

在试验室,模拟绝缘子均压环安装不牢固、有松动缺陷,采用紫外成像仪对该缺陷和正常安装进行加压观察,如图3所示。

由图3中可以看出:均压环安装不牢将会引起均压环与复合绝缘子连接处的局部放电现象,而利用紫外成像仪可以比较准确的观察到这种故障。

3、结语
实践表明,紫外成像仪能有效、直观地观测到高压设备放电的情况,为故障检测提供了新的强大的诊断手段,且发展到了可在白天进行检测的水平,技术上完全可以达到观察放电的目的。

紫外成像仪与红外成像仪是互补关系,紫外检测放电异常,红外检测发热异常,原理完全不同,各自具有不可互替的优点,检测目的、应用方法也各具特性。

这两项技术的结合应用,将会大大增强高压设备故障点的全面检测能力,大大完善电力系统的故障检测系统。

紫外成像是一项新的技术手段,目前还不够成熟,但它具有简单高效、直观形象,并且能实现在线观测等优点,有利于积极推进状态检修,因此有必要对该项技术在电力系统进行推广应用和深入研究。

建议电力行业各单位广泛使用紫外成像仪,并且形成紫外成像仪对线路状态检测机制,紫外成像仪也可做为故障查找的重要手段。

紫外成像仪在高压设备故障检测中的应用还有更多的空间有待拓展。

参考文献:
[1]紫外成像仪在电力设备缺陷检测的应用研究
[2](Q.CSG-EHV410219)输电线路紫外成像仪现场检测作业指导书
[3] 汪涛,马斌,易晓,等.基于紫外成像技术的极不均匀电场工频电压下电晕放电试验研究[C].输电线路紫外检测技术交流会,武汉,2007.9:35-41
[4] 寇晓适,陈守聚,夏中原.紫外放电检测在电力系统设备状态检修的应用[C].输电线路紫外检测技术交流会,武汉,2007.9:58-65。

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