李小婧，姚 孟，錢 蔚

（1.國網山西省電力公司電力科學研究院，山西 太原 030001；2.國網河南省電力公司檢修公司，河南 鄭州 045000）

0 引言

高壓輸變電設備由于長期處于高電壓及惡劣的環(huán)境中，難免會發(fā)生一些絕緣劣化、老化甚至損壞的問題。在一定條件下，一些有絕緣缺陷的設備表面就會產生持續(xù)放電的電暈現象，如果不進行有效的檢測和試驗工作，則很有可能對設備的正常運行產生影響甚至危害設備正常使用壽命。紫外成像技術在近年來得到了廣泛的關注，它具有能遠距離、全天候的對設備缺陷進行檢測的優(yōu)點，能夠在不影響設備安全穩(wěn)定運行的情況下直接觀察到放電現象，在實際應用中具有極大的實用性、可靠性、便利性[1—2]。

1 紫外成像技術的原理

紫外成像技術是利用特殊的儀器接受信號源（包括可見光、紫外線和紅外線）照射，從信號源傳輸到成像鏡頭的有信號源自身輻射的紫外光，也有信號源反射的背景光。利用分光鏡紫外成像儀將輸入的光線分離成兩部分，其中一部分是可見光信號，增強放大后的信號輸入到可見光CCD板上；另一部分是經過紫外“日盲”濾光鏡后，只保留其中的紫外部分，經放大器處理后在熒光屏上形成放電圖像。最后，通過特殊的影像處理工藝將紫外線影響和可見光影像疊加起來，生成顯示設備及其表面電暈放電的合成圖像，達到確定電暈位置和強度的目的，為評價設備運行狀態(tài)提供可靠的技術支撐[3—6]。

2 案例分析

某換流站在進行帶電檢測中，使用紅外測溫，無任何異常發(fā)現。使用紫外成像檢測發(fā)現極II平波電抗器極母線出線套管靠閥廳側中部偏上有間歇性放電（每2 s一次）現象，靠直流場側有一橘紅色亮點，將極II電壓降至+400 kV時間歇性放電降至7、8 s一次，橘紅色亮點依舊存在（見圖1）。繼續(xù)將電壓降至+350 kV后放電現象和亮點均消失。后對其進行現場檢查，從地面看套管從頂端到底座約三分之一處，有明顯發(fā)黑現象。

圖1 套管紫外放電圖譜

通過乘坐斗臂車對套管放電點傘群進行仔細檢查，共發(fā)現異常點7處，均位于絕緣子柱面。其中最明顯放電痕跡位于上數72（大傘）—73（小傘）傘裙間外絕緣接縫處（靠直流場側），絕緣子表面出現燒損并形成突出固化物，固化物硬度較大、表面粗糙、擦拭不掉，周圍有放電電弧燒灼痕跡。72—75傘裙間柱面還存在針眼狀黑色疑似放電點6處；傘裙表面未見放電痕跡。

從上向下數第36—37大傘裙之間（方向戶外直流場側）有3處放電痕跡，其中36大傘裙與下部鄰近的小傘裙之間痕跡最大（1號點），36—37之間小傘裙下次之（2號點），37大傘裙下點較小（3號點）。此3點位置基本在傘裙的同一條斜線上。36大傘裙與下部相鄰小裙之間有明顯的接縫。見圖2。

圖2 套管放電痕跡圖片

靠向閥廳側在37、36大傘裙下均有一放電痕跡，見圖3、圖4。

圖3 套管放電痕跡圖片

用干凈濕毛巾擦1—5號點，發(fā)現4號點有2處，5號點有1處類似針眼點狀放電點。1號點有一類似固化的物質，顏色接近淺土色，明顯與套管表面其他顏色不同。發(fā)現2號點有2處、3號點有1處類似針眼點狀放電點。

圖4 套管放電痕跡圖片

初步分析認為，套管外絕緣接縫處工藝存在問題，造成套管內部絕緣損傷，需對套管進行解體以確定放電原因。之后對已更換的套管進行了再次檢查，對36大傘裙與下部相鄰小裙之間接縫處的最大疤結用螺絲刀進行了剝離，剝離物為一大約6×6 mm2的不規(guī)則硬物，最后判斷認為屬于套管內部環(huán)氧管的燒結物。如圖5、圖6所示。

圖5 剝離前疤結

圖6 剝離物

3 結論

從以上案例可以得出以下結論。

a）紫外成像技術可以有效地檢測出高壓電氣設備的電暈放電現象，及時發(fā)現紅外熱像儀未發(fā)現的缺陷問題，對保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行具有重要的實用價值。

b）由高壓電氣設備制造工藝不良導致的絕緣缺陷問題，嚴重地影響了設備的正常運行，對電網的安全生產造成了很大的隱患。在選用設備時，需選用制造工藝良好的廠家生產的設備，也可選用在電力系統(tǒng)中使用數量多并且運行時間長、信譽良好的產品。

c）建議在設備投入運行后增加紫外檢測項目，可及早發(fā)現設備缺陷，確保電氣設備安全穩(wěn)定可靠運行。

［1］ 劉云鵬，楊迎建.紫外成像檢測技術在交流特高壓試驗基地的應用［C］.輸電線路紫外檢測技術交流會文集.武漢，2011：70-75.

［2］ 傅晨釗，周建國.紫外電暈檢測儀監(jiān)測線路絕緣子的模擬試驗［J］.華東電力，2006，33（6）：50-53.

［3］ 關至成.絕緣子及輸變電設備外絕緣［M］.北京：清華大學出版社，2006.

［4］ A.Phillipsetc.Guide to Corona and Arcing Inspection of Substations［R］.USA：EPRI，2002：1-96.

［5］ 武建華.基于紫外成像的高壓電器設備外絕緣檢測的研究［D］.北京：華北電力大學，2008.

［6］ 唐鐵英，許杰，陳悅.紫外成像技術在變電設備帶電檢測中的應用［J］.數字技術與應用，2011（5）：64-66.