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　　摘要：運用紫外成像儀對變電站電氣設(shè)備進行紫外放電強度檢測，可以及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷和隱患，提高設(shè)備運行可靠性，有效提高供電可靠性；電氣設(shè)備紫外放電檢測技術(shù)可以檢測電暈放電和表面局部放電特性以及電氣設(shè)備外絕緣狀態(tài)和污穢程度，可以為設(shè)備狀態(tài)檢修提供依據(jù)，為電氣設(shè)備狀態(tài)檢修工作的開展奠定基礎(chǔ)。

　　關(guān)鍵詞：紫外成像；變電站；狀態(tài)檢修

　　變電站配電裝置設(shè)備在大氣環(huán)境下工作，在運行時間較久后，隨著絕緣性能的降低，出現(xiàn)結(jié)構(gòu)缺陷或表面污穢和濕度的增加，會產(chǎn)生電暈和表面局部放電現(xiàn)象，引發(fā)設(shè)備事故，影響電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。電暈和表面局部放電過程中，電暈和放電部位將大量輻射紫外線，這樣便可以利用電暈和表面局部放電的產(chǎn)生和增強，間接評估運行設(shè)備的絕緣狀況和及時發(fā)現(xiàn)絕緣設(shè)備的缺陷。

　　1、紫外成像技術(shù)介紹

　　電氣設(shè)備在設(shè)計、制造、安裝、運行、維護中，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都可能形成電暈放電現(xiàn)象。高壓導(dǎo)體粗糙的表面、絕緣層表面污穢區(qū)、高壓套管及導(dǎo)體終端絕緣處理不良處、高壓導(dǎo)線斷股、導(dǎo)線壓接不良、破損的瓷瓶及絕緣子等有絕緣缺陷的電氣設(shè)備在高電壓下運行時，就會產(chǎn)生高電場強度而發(fā)生電暈放電（電暈放電發(fā)生在電場強度高的區(qū)域）。電暈放電時氣體分子會持續(xù)獲得并釋放能量，釋放能量同時產(chǎn)生光波及聲波。氣體電離后放射光波的頻率與氣體種類有關(guān)，空氣中的主要成分是氮氣，而氮氣電離的放射頻譜主要落在紫外光波段，紫外檢測就是利用電氣設(shè)備放電時產(chǎn)生紫外光，用檢測紫外光的光子數(shù)的方法檢測電氣設(shè)備外絕緣狀況，再通過分析，判斷電氣設(shè)備外絕緣的真實狀態(tài)。

　　紫外成像儀的工作原理為：首先利用分光鏡將輸入的光線分離為兩部分，其中一部分形成可見光影像，另一部分經(jīng)過紫外光過濾后，只保留其中紫外部分，經(jīng)放大器處理后在CCD板上可以得到高清晰度的紫外圖像。最后通過特殊的影像處理工藝將紫外光影像和可見光影像疊加起來，形成復(fù)合影像。通過分析判斷設(shè)備的紫外光譜，可以判斷設(shè)備的異常狀況。過去我們只能在夜間看到放電，無法檢測到其它放電，現(xiàn)在通過紫外成像儀檢測，不僅能看到導(dǎo)體表面粗糙及銳角區(qū)域的放電，而且可以看到由于臟污破損的絕緣體、處理不良的終端絕緣體等引起的微小放電。紫外成像儀已成為運行人員電氣設(shè)備預(yù)防性檢測和維護的較好工具。

　　2、紫外成像技術(shù)在變電站設(shè)備維護中的應(yīng)用分析

　　由于電暈光譜中，紫外光含量的百分數(shù)比較低，加上光學系統(tǒng)傳輸?shù)膿p耗，最終到達CCD板上的紫外光子數(shù)大為減少，為提高紫外成像儀的靈敏度，儀器對進入光學系統(tǒng)的紫外光子數(shù)進行增益處理。為有效發(fā)揮紫外成像儀的作用，大理高度重視紫外成像技術(shù)在變電站設(shè)備維護中的應(yīng)用，500kV大理變電站編寫了紫外成像儀使用作業(yè)指導(dǎo)書，要求在使用紫外成像儀時，將紫外成像儀的增益調(diào)至150～200左右，當發(fā)現(xiàn)明顯的持續(xù)性的電暈放電后，調(diào)低增益觀察電暈放電現(xiàn)象的變化，以便既可以靈敏地發(fā)現(xiàn)電暈，又可以把背景干擾的影響降到。

　　 500kV大理變電站和220kV祥云變電站檢測數(shù)據(jù)的應(yīng)用分析：紫外成像所采用的標定方法為測量規(guī)定區(qū)域內(nèi)的紫外放電光子數(shù)，用其表征電暈活動強度。通過對紫外成像檢測的數(shù)據(jù)和圖像進行分析：（1）電暈放電多發(fā)生在高壓導(dǎo)體粗糙的表面、終端銳角區(qū)域。在500kV大理變使用的過程中，發(fā)現(xiàn)在線路阻波器下部處、均壓環(huán)表面粗糙區(qū)域、導(dǎo)線表面毛刺、導(dǎo)體表面銳角區(qū)域電暈放電是持續(xù)的，測試區(qū)域內(nèi)紫外放電光子數(shù)在2000～7000范圍內(nèi)，且現(xiàn)場檢測時伴有強烈的電暈噪聲。這樣的電暈放電，就是因制作、安裝工藝不良引起，需要工程施工技術(shù)人員加以關(guān)注，并不斷提高制作、安裝工藝水平，但不會影響到設(shè)備的正常運行。（2）經(jīng)過在500kV大理變和220kV祥云變檢測，發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備外絕緣紫外放電光子數(shù)多在40～80范圍內(nèi)，電氣設(shè)備外絕緣未發(fā)現(xiàn)殘缺、污穢現(xiàn)象，運行狀況良好，這與500kV大理變和220kV祥云變所處區(qū)域污穢程度低，設(shè)備運行環(huán)境良好有很大關(guān)系。（3）220kV祥云變大祥I回線基塔進行換相改造后有較大的電暈放電噪聲，在進行檢測時發(fā)現(xiàn)塔上A相導(dǎo)線接近絕緣子串處紫外放電光子數(shù)達23000，對于這種情況，運行人員需對該處加強檢測維護頻次，同時應(yīng)增加紅外成像測溫，以便及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常，遇有停電機會時應(yīng)進行詳細的檢查。

　　3、紫外成像技術(shù)的應(yīng)用意義

　　隨著云南電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大，電力負荷要求的不斷提高，電網(wǎng)系統(tǒng)中使用的各種類型高壓設(shè)備的損壞、故障也會不斷增加，相應(yīng)對預(yù)防性維護的要求也不斷提高。輸供電線路和變電站配電裝置等設(shè)備在大氣環(huán)境下工作，在某些情況下隨著絕緣性能的降低以及有結(jié)構(gòu)缺陷會引起表面局部放電現(xiàn)象，電暈和表面局部放電過程中，電暈和放電部位將大量輻射紫外線，這樣便可以利用電暈和表面局部放電的產(chǎn)生和增強間接評估運行設(shè)備的絕緣狀況和及時發(fā)現(xiàn)絕緣設(shè)備的缺陷。目前，可用于診斷放電過程的各種方法中，光學方法的靈敏度、分辨率和抗干擾能力。即采用紫外成像儀，記錄電暈和表面放電過程中輻射的紫外線，再加以處理、分析達到評價設(shè)備狀況的目的，從而為設(shè)備狀態(tài)檢修工作的開展提供一定的依據(jù)。通過對電氣設(shè)備電暈放電強度的檢測，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備運行中的隱患，及時處理，可以預(yù)防、減少設(shè)備發(fā)生故障而帶來的重大損失，具有良好的經(jīng)濟效益。紫外成像儀可以在設(shè)備不停電的情況下進行遠距離檢測，無需登高操作檢測設(shè)備，在保證檢測人員安全的同時，減少了設(shè)備停電時間，提高了供電可靠性。

　　由于光輻射的復(fù)雜性，加之氣象條件如氣壓、溫度、濕度等對氣體電離具有直接的影響，所以紫外成像儀只能對分析判斷提供輔助依據(jù)。電氣設(shè)備紫外放電檢測作為一種新興的檢測技術(shù)，缺乏規(guī)范的參考標準，需要在變電站、輸電線路進行大量的實際檢測，以積累豐富的實用化技術(shù)和應(yīng)用經(jīng)驗，更好地為變電站安全穩(wěn)定運行提供技術(shù)保障。