支柱絕緣子機(jī)械強(qiáng)度振動(dòng)檢測(cè)評(píng)估技術(shù)研究與應(yīng)用

本項(xiàng)目屬電氣設(shè)備無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域,主要針對(duì)支柱絕緣子檢測(cè)技術(shù)問(wèn)題開(kāi)展研究。項(xiàng)目在云南電網(wǎng)公司2011年科技項(xiàng)目 “支柱絕緣子振動(dòng)聲學(xué)檢測(cè)方法研究”項(xiàng)目的資助下,引入振動(dòng)聲學(xué)檢測(cè)技術(shù)用于支柱絕緣子在線檢測(cè),在支柱絕緣子振動(dòng)特征、檢測(cè)技術(shù)方案、檢測(cè)工藝、信號(hào)識(shí)別方法等各個(gè)方面開(kāi)展了研究,項(xiàng)目成果成功應(yīng)用于支柱絕緣子帶電檢測(cè)。

項(xiàng)目深入研究了支柱絕緣子振動(dòng)狀態(tài)和振動(dòng)聲學(xué)檢測(cè)方法,振動(dòng)檢測(cè)方法忽略造成支柱絕緣子機(jī)械強(qiáng)度下降的具體因素,基于振動(dòng)頻率變化能夠反映機(jī)械強(qiáng)度變化這一基本原理,通過(guò)測(cè)量支柱絕緣子受激振動(dòng)頻率的變化,表征支柱絕緣子機(jī)械強(qiáng)度。項(xiàng)目通過(guò)對(duì)支柱絕緣子和振動(dòng)檢測(cè)方法的研究,開(kāi)發(fā)了支柱絕緣子振動(dòng)檢測(cè)工藝及結(jié)果評(píng)定方法,針對(duì)支柱絕緣子振動(dòng)檢測(cè)結(jié)果評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題,結(jié)合振動(dòng)檢測(cè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果以及支柱絕緣子強(qiáng)度-頻率關(guān)系,提出了基于振動(dòng)數(shù)據(jù)特征分析的支柱絕緣子振動(dòng)檢測(cè)判別標(biāo)準(zhǔn),解決了振動(dòng)檢測(cè)結(jié)果評(píng)定缺乏理論依據(jù),適用性差的技術(shù)難題,為振動(dòng)檢測(cè)技術(shù)推廣應(yīng)用于各類絕緣瓷件機(jī)械強(qiáng)度檢測(cè)提供了通用性判別方法。開(kāi)發(fā)了支柱絕緣子模擬樣品制備技術(shù),為振動(dòng)聲學(xué)檢測(cè)儀器及其他方法檢測(cè)儀器校驗(yàn)提供了可靠的試樣。項(xiàng)目研究成果用于支柱絕緣子檢測(cè),檢測(cè)結(jié)果能夠直接反映其安全運(yùn)行能力。利用振動(dòng)檢測(cè)手段自身特有檢測(cè)操作簡(jiǎn)便、測(cè)試速度快的優(yōu)點(diǎn),通過(guò)選用適合的檢測(cè)方式和設(shè)備,實(shí)現(xiàn)了對(duì)支柱絕緣子的帶電檢測(cè)。經(jīng)中國(guó)電機(jī)工程協(xié)會(huì)組織的科技成果鑒定,評(píng)審委員會(huì)認(rèn)為項(xiàng)目成果整體處于國(guó)際先進(jìn)。項(xiàng)目成果已在云南電網(wǎng)4座220kV/500kV變電站進(jìn)行了應(yīng)用測(cè)試,檢出多個(gè)異常案例并獲得了驗(yàn)證。項(xiàng)目取得的研究成果已申請(qǐng)專利10項(xiàng),其中已獲授權(quán)實(shí)用新型專利4項(xiàng),4項(xiàng)發(fā)明專利進(jìn)入實(shí)質(zhì)審查;發(fā)表論文3篇(其中核心期刊1篇、EI收錄論文1篇)。

項(xiàng)目主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)包括：

(1)依據(jù)支柱絕緣子振動(dòng)原理,提出支柱絕緣子振動(dòng)頻率正態(tài)分布模型,并通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證,依據(jù)模型提取的支柱絕緣子基準(zhǔn)振動(dòng)頻率,制定了通用振動(dòng)檢測(cè)評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。

(2)提出了通過(guò)檢測(cè)受激振動(dòng)頻率的變化評(píng)估支柱絕緣子機(jī)械強(qiáng)度的方案,形成了一套基于機(jī)械強(qiáng)度評(píng)價(jià)的支柱絕緣子檢測(cè)技術(shù),實(shí)現(xiàn)了對(duì)支柱絕緣子的帶電檢測(cè)及評(píng)估,為制定檢測(cè)技術(shù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)提供了依據(jù)。

(3)針對(duì)振動(dòng)檢測(cè)儀器缺乏校驗(yàn)樣品的問(wèn)題,提出了一種利用快速加熱制冷卻方法制備缺陷試樣的工藝,為振動(dòng)檢測(cè)儀器應(yīng)用提供了技術(shù)保障。

項(xiàng)目實(shí)施以來(lái),課題組在華能瀾滄江有限公司漫灣水電廠、功果橋水電廠及玉溪供電局共3個(gè)單位進(jìn)行了支柱絕緣子振動(dòng)聲學(xué)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。其中漫灣及功果橋電廠檢測(cè)對(duì)象為500kV支柱絕緣子,所有絕緣子振動(dòng)信號(hào)正常。在玉溪供電局共檢測(cè)220kV支柱絕緣子158只。110kV支柱絕緣子306只。其中發(fā)現(xiàn) 2只 220kV瓷瓶及 1只110kV瓷瓶存在異常。其操作簡(jiǎn)便,檢測(cè)效率得以大幅提高,檢測(cè)成本明顯降低。

本項(xiàng)目研究成果突破了支柱絕緣子傳統(tǒng)檢測(cè)理念,建立了一套基于振動(dòng)聲學(xué)評(píng)價(jià)支柱絕緣子機(jī)械強(qiáng)度的技術(shù)體系,為保障電網(wǎng)安全運(yùn)行提供了一種實(shí)用、高效的檢測(cè)和評(píng)價(jià)技術(shù),技術(shù)水平達(dá)到國(guó)際先進(jìn)。