紫外成像检测技术及其在电气设备电晕放电检测中的应用

笔者阐述了紫外成像检测技术工作原理,比较了紫外成像检测与电气设备传统预防性试验、红外检测的技术特点.结合应用实例,介绍了紫外成像检测技术在电气设备电晕放电检测中的应用情况,分析了紫外成像检测的影响因素.在此基础上,指出了紫外成像检测技术在实际应用中尚需解决的问题,如紫外光子标定、电晕放电后果评估、紫外检测标准规程制定等...     

复合绝缘子外部放电紫外检测典型图谱分析

复合绝缘子在运行过程中会由于表面污秽、凝露及局部破损等发生表面放电,紫外成像技术是一种近年来应用较多的电气设备非接触式检测方法,可对绝缘子表面放电进行有效检测。在实验室搭建了复合绝缘子外部放电实验平台,研究了复合绝缘子表面凝露放电、均压环破损放电及表面污秽放电等绝缘子常见外部放电的紫外检测结果,得到了不同类型放电的典型紫外图谱。研究结果表明不同类型的放电其紫外图谱具有不同的特点,通过对紫外图谱特征的分析可以进行复合绝缘子放电类型的分析。研究结果为现场复合绝缘子外部放电检测结果的分析提供了指导。     

紫外成像技术在电晕放电检测中影响因素的试验研究

介绍了电力设备电晕放电检测中紫外成像技术的检测原理,针对紫外成像检测中的影响因素进行了理论分析,并在1 000 kV变电站电力设备电晕放电测试过程中对主要影响因素进行了试验研究。试验研究结果得到了测试距离、检测仪器增益与光子计数率间的关系曲线,对比了不同环境湿度下的紫外成像检测结果,验证了理论分析结论,对规范紫外成像技术在电力设备电晕放电检测中的应用积累了实测经验,并对紫外成像检测结果的分析评价具有一定的借鉴价值。     

紫外成像检测变电设备电晕放电的实际应用

介绍紫外成像技术检测变电设备电晕放电的实际应用,利用紫外成像仪对变电站设备进行检测,发现了部分设备的电晕放电现象,对放电现象进行了分类,并初步分析放电原因.     

高压外部电晕放电及其检测

从电晕放电现象出发,简单介绍了电晕放电的形成机制,分析了高压输变电系统中高压外部电晕放电的基本特征及危害;介绍了传统电晕放电检测方法(红外成像和超声波测量)及其不足,详细阐述了紫外成像检测新技术的原理、技术特点、应用领域,展望了紫外成像检测技术在高压输变电系统中的应用前景。     

用紫外成像检测绝缘子

介绍了沈阳供电公司应用紫外成像仪检测绝缘子绝缘状况的技术,该仪器可由电晕放电产生紫外光的强弱、放电频率判断绝缘子绝缘状况。举例说明了用紫外成像检测绝缘子的效果。探讨了紫外成像检测绝缘子的检测方法,阐述了检测绝缘子对电网安全运行的重要性。     

基于紫外成像技术的瓷绝缘子串放电程度量化评估

为利用紫外成像技术对绝缘子串的放电程度进行量化评估,首先以稳定放电源和紫外成像仪搭建试验装置,研究了增益、距离、角度和风力4种参数对紫外成像结果的影响。然后利用瓷绝缘子串开展了一系列人工污秽试验,用紫外成像仪记录下绝缘子串在电压不断升高过程中的放电现象,从紫外检测视频中提取了光子数、光斑面积和光斑数量等指标,分析了其与绝缘子串放电强度的对应关系。稳定放电源试验发现,仪器增益、距离与紫外检测结果在一定范围内均存在指数关系,角度和风力对放电的影响可忽略不计。污闪试验研究发现,从视频中提取的指标与绝缘子串放电强度存在明显的正相关关系,根据指标数值大小可将放电分为电晕放电、间歇性电弧放电和持续性电弧放电3个等级,实现了利用紫外成像技术对绝缘子串放电强度进行量化评估的目的。研究成果对紫外成像技术的应用以及绝缘子串污闪预警具有重要意义。     

基于水平集模型的电气设备紫外图像放电区域分割

电气设备电晕放电时产生紫外光,紫外成像检测技术通过检测紫外光的方法检测电气设备外绝缘状况,是发现电气设备电晕放电故障隐患的重要手段。图像处理在紫外成像检测技术中有非常重要的作用。基于简化的Mumford-Shah水平集(Level Set)图像分割模型,提出一种新的紫外图像放电区域分割方法,采用该方法对采集到的紫外图像进行图像分割处理,得到了电晕放电区域边界曲线和放电面积,有利于进一步的模式识别。为检验该方法的抗扰性,进行了多次的实验,结果表明该方法可以在不进行滤波预处理的情况下,有效地抑制泊松噪声和高斯噪声引起的干扰。针对现场采集的含有较多噪声的紫外图像,提出改变模型权重的措施,进一步提高了放电区域分割的准确度。该电气设备放电区域分割方法对于不同类型、不同背景的紫外图像具有良好的适应性。     

紫外成像检测技术在高压电力设备带电检测中的应用

结合近年来获得的大量紫外成像检测诊断的数据资料,探讨了紫外成像检测技术在电力系统故障诊断应用中的特点。基于此,从紫外成像检测技术的基本原理出发,分析影响紫外成像检测结果的主要因素,并阐述了利用紫外成像检测技术检测高压电力设备电晕放电缺陷的操作方法;结合输变电电力设备紫外成像检测的实际案例,分析了引起设备电晕放电的主要原因,并给出相应的检修建议。实际应用案例表明该方法可有效地对高压电力设备进行带电检测。     

基于紫外辐射的放电检测仪的研制

研制了一种基于紫外脉冲法的放电检测仪,它采用极高灵敏度的紫外光传感器——光电倍增管对高压设备放电时的微弱紫外光信号进行检测,利用滤光技术排除太阳光中其它成分的干扰,从而获得反映放电的紫外脉冲序列信息,确定设备的放电情况。介绍了仪器的研制过程,通过放电检测试验验证了其放电检测能力。     

基于紫外成像的电晕放电检测技术改进研究

针对当前电晕放电检测存在检测精度低的问题,提出一种基于紫外成像的电晕放电检测方法。该方法将基于紫外成像的电晕放电检测效果的干扰因素划分为距离、增益、温度和湿度检测等;构建了紫外线成像电晕放电检测体系,采用物镜系统解决电晕放电目标成像问题,利用光传感器将电晕放电图像进行光电转换,结合紫外滤光片滤除日盲区之外的光波,采用控制分析体系将光的强度量进行统计并分析,同时控制整个检测体系。利用图像显示体系将电晕放电图像信息融合、显示。在紫外线成像电晕放电检测体系基础上,分别对检测干扰因素逐一处理,设计基于紫外成像的电晕放电检测流程图,完成电晕放电高质量检测。实验表明,文章所提方法不仅有效处理了电晕放电检测干扰因素,还提高了放电源检测的检测精度。     

污秽绝缘子的紫外成像检测

绝缘子积污是电力系统常见的一种现象,严重时可能引起绝缘子串闪络,导致大面积、长时间的停电事故,现已经成为对电网安全最具威胁的因素之一。目前的检测手段存在固有的缺陷和局限性,如红外检测存在检测盲区,不能检测早期故障。笔者研究了如何用紫外成像法检测绝缘子的绝缘状况,采用固体涂层法模拟线路上的绝缘子串积污,通过导电杆对积污绝缘子串加压,用CoroCAM504紫外成像仪观察其紫外成像图。实验结果表明,紫外光子数的最大值与对应时间段的泄漏电流的最大值有着较好的对应关系。在环境湿度较大,如毛毛雨、雾等天气条件下,用紫外成像仪可检测积污程度在a级以上的绝缘子,这为紫外成像仪在工程中的应用提供了一定的依据。现场应用实例也验证了紫外成像检测的有效性。     

紫外检测技术在电晕放电检测中的应用

从紫外检测技术的基本原理和技术特点出发,阐述了紫外检测技术在电力设备电晕放电检测中的应用,包括导线外伤探测、高压污染检查、绝缘缺陷检测和寻找无线电干扰源等方面的应用,分析了影响紫外检测的主要因素——检测距离、大气湿度、温度、气压、海拔、仪器增益,最后介绍了紫外检测标准规范的发展,并指出紫外检测技术目前存在的缺点。     

变压器电晕放电紫外脉冲检测法

变压器局部放电常用检测方法包括脉冲电流法、油中溶解气体分析(DGA)法、超声波法、无线电干扰电压(RIV)法、光测法、射频检测法及化学方法等.在上述方法分析的基础上,根据电晕放电的紫外光特性提出了用紫外脉冲检测变压器内部放电的新方法.分析了变压器电晕放电与紫外光特性的关系、紫外光在变压器内部的传播特性,论证了电晕放电的紫外脉冲法检测原理,提出了变压器内部电晕放电故障定位方法,设计了紫外脉冲监测方法并进行了实验验证.结果表明,紫外脉冲法可用于变压器电晕放电的在线监测.     

基于数学形态学的电力设备紫外图像放电区域提取

紫外成像检测技术是电力系统中检测电晕放电、电力设备外绝缘状态以及污秽程度十分有效的手段之一,数学形态学是一种十分有效的图像处理工具。文章提出了一种基于数学形态学的电力设备紫外放电图像放电区域提取方法,在数学形态学概念的基础上,提取了图像的真实放电区域,并计算了放电区域的面积。试验结果表明,该方法对不同型号的紫外成像仪拍摄到的图像均有良好的适应性。不仅可以快速地定位放电点,而且可以对放电强度用放电面积进行量化,为紫外成像仪的现场应用开辟了新思路。     

变压器局部放电带电检测系统的应用

针对电力系统变压器局部放电带电检测的现状,提出了一种新的局部放电带电检测系统,即采用脉冲电流法、特高频法、超声法对变压器局部放电应进行综合带电检测.现场试验结果表明,该系统检测电力系统变压器局部放电结果准确,不会影响设备的正常运行,提高了变压器局部放电带电检测的可靠性和灵敏度.     

介质阻挡放电中的紫外线预电离

为解决大气体下尤其是空气辉光放电产生等离子体的困难,通过采用脉冲火花放电产生的紫外线对介质 阻挡放电预电离试验研究了紫外线预电离对降低空气击穿场强、“点燃”主放电的作用和气压与主放电频率对预电 离的影响;探讨了与气体流动等条件相结合,用预电离方法实现大气压下空气中辉光放电的可能性。