紫外成像仪

紫外成像技术在变电站设备维护中的应用

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运用紫外成像仪对变电站电气设备进行紫外放电强度检测,可以及时发现设备缺陷和隐患,提高设备运行可靠性,有效提高供电可靠性;电气设备紫外放电检测技术可以检测电晕放电和表面局部放电特性以及电气设备外绝缘状态和污秽程度,可以为设备状态检修提供依据,为电气设备状态检修工作的开展奠定基础。

紫外成像技术介绍 
电气设备在设计、制造、安装、运行、维护中,任何一个环节出现问题都可能形成电晕放电现象。高压导体粗糙的表面、绝缘层表面污秽区、高压套管及导体终端绝缘处理不良处、高压导线断股、导线压接不良、破损的瓷瓶及绝缘子等有绝缘缺陷的电气设备在高电压下运行时,就会产生高电场强度而发生电晕放电(电晕放电发生在电场强度高的区域)。电晕放电时气体分子会持续获得并释放能量,释放能量同时产生光波及声波。气体电离后放射光波的频率与气体种类有关,空气中的主要成分是氮气,而氮气电离的放射频谱主要落在紫外光波段,紫外检测就是利用电气设备放电时产生紫外光,用检测紫外光的光子数的方法检测电气设备外绝缘状况,再通过分析,判断电气设备外绝缘的真实状态。 

紫外成像仪的工作原理为:首先利用分光镜将输入的光线分离为两部分,其中一部分形成可见光影像,另一部分经过紫外光过滤后,只保留其中紫外部分,经放大器处理后在CCD板上可以得到高清晰度的紫外图像。最后通过特殊的影像处理工艺将紫外光影像和可见光影像叠加起来,形成复合影像。通过分析判断设备的紫外光谱,可以判断设备的异常状况。过去我们只能在夜间看到尖端放电,无法检测到其它放电,现在通过紫外成像仪检测,不仅能看到导体表面粗糙及尖端锐角区域的放电,而且可以看到由于脏污破损的绝缘体、处理不良的终端绝缘体等引起的微小放电。紫外成像仪已成为运行人员电气设备预防性检测和维护的较好工具。 

紫外成像技术在变电站设备维护中的应用分析
由于电晕光谱中,紫外光含量的百分数比较低,加上光学系统传输的损耗,最终到达CCD板上的紫外光子数大为减少,为提高紫外成像仪的灵敏度,仪器对进入光学系统的紫外光子数进行增益处理。为有效发挥紫外成像仪的作用,大理供电局高度重视紫外成像技术在变电站设备维护中的应用,500kV大理变电站编写了紫外成像仪使用作业指导书,要求在使用紫外成像仪时,将紫外成像仪的增益调至150~200左右,当发现明显的持续性的电晕放电后,调低增益观察电晕放电现象的变化,以便既可以灵敏地发现电晕,又可以把背景干扰的影响降到最低。 

紫外成像技术的应用意义 
随着云南电网规模的不断扩大,电力负荷要求的不断提高,电网系统中使用的各种类型高压设备的损坏、故障也会不断增加,相应对预防性维护的要求也不断提高。输供电线路和变电站配电装置等设备在大气环境下工作,在某些情况下随着绝缘性能的降低以及有结构缺陷会引起表面局部放电现象,电晕和表面局部放电过程中,电晕和放电部位将大量辐射紫外线,这样便可以利用电晕和表面局部放电的产生和增强间接评估运行设备的绝缘状况和及时发现绝缘设备的缺陷。目前,可用于诊断放电过程的各种方法中,光学方法的灵敏度、分辨率和抗干扰能力最好。
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