紫外成像技術在變電站一次設備檢修中的應用

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　　摘  要：隨著我國居民對生活質量要求的提高和社會經濟的快速發展，電力行業的建設規模越來越大，加強對電網系統的維護和檢修工作是非常重要的。在變電站一次設備的檢修工作中，紫外成像技術具有非常更廣泛的應用。本文對紫外成像技術的工作原理和影響紫外成像技術檢測結果的主要因素進行了簡單的闡述，并通過實例對紫外成像技術在變電站一次設備檢修中的輔助作用進行了詳細的說明。
　　關鍵詞：紫外成像技術;變電站;一次設備檢修;應用
　　隨著我國電力行業建設規模的加大，變電站的數量也在增多，加強變電站一次設備的檢修工作效率對保障電網系統的穩定運行是非常重要的。在變電站一次設備的檢修中，主要是對相關設備的局部放電現象進行缺陷的診斷，從而確定放電的部位和放電的相關屬性。在傳統的紅外帶電檢測技術中，只能夠通過局部發熱檢測到有放電現象，不能夠準確的定位放電點，并且其對工作環境，如溫度、日照等有一定的標準要求，這就極大程度的限制了該項技術的推廣和應用。紫外成像技術能夠準確直觀地檢測到設備的表面局部放電和電暈放電特性，并且能夠給出形象生動的動態成像分析，便于對放電的危害程度和性質進行診斷，利于電力設備的維修工作。
　　一、紫外成像技術的工作原理
　　高壓設備局部存在污穢、毛刺、絕緣體或瓷瓶外部破損等缺陷，在運行的過程中就會造成局部電場的場強發生畸變，急劇增大，從而產生放電現象，根據放電強度的不同，將其分為電弧、電暈和閃絡。在現代物理學中，放電的本質是指空氣中的分子經過強烈的碰撞釋放能量，空氣分子從高能量層級躍遷到低能量層級，能量會以波長為230～400 nm范圍內的紫外線形式散播出去。紫外線的波長在40～400 nm之間，太陽光線中的紫外線波長一般處于300 nm以上，紫外線波長在40～300 nm之間的區域被稱為太陽盲區。空氣中氮氣發生電離的時候，產生的紫外線波長范圍為280～400 nm，有一部分紫外線處于太陽盲區，采用收集波長在280～300 nm范圍內紫外線的紫外成像檢測儀器對空氣中該波長范圍內的紫外線進行捕捉，經過復雜的處理之后，將其與可見光產生的圖像儀器顯示在大屏幕上，從而對變電站以此設備的放電位置和放電強度進行準確的定位和監測[1]。
　　二、影響紫外成像技術檢測結果的主要因素
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　　紫外成像檢測儀器的檢測視角會受到檢測距離的影響，距離越大，其檢測視角越小。另外，放電點散播的紫外線強度會隨著檢測設備與被檢測設備距離的增加而減小，而且，距離越大，有效信號被堙沒的概率也會增大[2]。所以，在進行檢測的過程中，要選擇合理的檢測距離，便于得到真實的檢測結果。
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　　增益是指紫外成像檢測設備通過光學系統傳輸對檢測到紫外線的敏感性的數字表征，通過設置增益的大小，能夠改變紫外成像檢測設備的光子計數能力。在實際應用中，如果紫外光子數較少，就需要提高增益的參數;反之，則將增益設置的低一些。通過設置合理的增益參數，對放電點進行精準的定位。
　　（二）溫度和氣壓
　　在對變電站一次設備進行缺陷檢測的時候，要考慮檢測地點周圍環境的溫度和氣壓因素。這兩個因素會對空氣密度產生影響，從而對電離產生一定的影響，最終對光子數產生影響。一般情況下，溫度降低、氣壓上升，紫外線計數會相應的降低。
　　三、紫外成像技術在變電站一次設備檢修中的應用
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　　變電站中使用的母線一般是圓形或矩形截面的絞線或裸導線，其主要作用是傳送、分配、匯集電力資源，在變電站中占據重要的地位。通過紫外成像檢測技術對某500 kV的變電站中母線進行檢測的時候，檢測距離設定為10 m，增益設定為140，根據檢測到的光子數對其放電現象進行缺陷等級的判斷。如果是在空氣濕度較大的天氣中檢測的，為了能夠準確的判定其缺陷等級，就需要天氣干燥的時候對其進行二次檢測，通過對比兩次檢測的結果，如果后者監測的結果顯示放電現象不明顯，則不需要對其進行處理;否則，就需要對母線檢測到的放電點進行相應的處理，例如將毛刺打磨平滑，以此消除放電隱患[3]。
　　（二）隔離開關放電
　　隔離開關在變電站高壓開關電器中的使用較為廣泛，主要起隔離電路的作用，其結構和工作原理較為簡單。但由于其在變電站中的使用較為廣泛，且其可靠性要求也相對較高，所以其對變電站的穩定運行具有非常大的影響。加強對隔離開關放電現象的檢測是十分重要的。隔離開關很容易受到周圍環境的影響，產生毛刺、污染或生有銹蝕等現象，在運行的過程中造成電場分布不均，從而產生放電的現象。如果放電現象嚴重，將會導致隔離開關不能夠正常的工作，從而失去隔離電路的作用，對變電站的穩定運行造成巨大的影響。例如對220 kV變電站中的某個隔離開關進行監測的時候，檢測距離設置為10 m，增益設定為150，聚義檢測到的放電光子數對其放電現象進行初步的評估，再結合紅外測溫，準確的判定放電點和放電性質。
　　結束語
　　隨著我國電力工程建設規模的擴大，加強紫外成像技術在變電站一次設備檢修中的應用是非常重要的。通過紫外成像技術，能夠直觀的檢測到變電站內一次設備的放電情況，并能夠精準的定位放電點，為后期的相關維護和檢修工作帶來極大的便利?？茖W合理的利用紫外成像技術，能夠極大程度的提高變電站一次設備的檢修工作效率，從而有效的保障變電站的穩定運行，提高電網系統對用電客戶的服務能力和服務質量。
　　參考文獻
　　[1]  葛志成，田世杰，范繼偉，等. 紫外成像技術在500kV變電站設備帶電檢測中的應用[J]. 電工技術，2018，479（17）：92-93+97.
　　[2]  黃怡，古麗·買買提. 紫外成像技術在變電設備帶電檢測中的應用分析[J]. 科技經濟導刊，2017（20）：77-78.
　　[3]  怡凱，李剛，朱文煒. 紫外成像技術在狀態檢修中的應用[J]. 大眾用電，2017（04）：33-34.
　　作者簡介：鄒淑梅，女，19880329，漢族，黑龍江省綏化市，在中油電能供電公司電力檢測技術中心從事電氣試驗工作。
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