GIS支撑绝缘子内部放电缺陷综合诊断方法现场应用

介绍了基于特高频局部放电检测和X射线成像检测的气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）支撑绝缘子内部放电缺陷综合诊断方法,并进行了分析和现场应用研究。以某110 kV GIS为例,利用特高频法对运行中的GIS进行局部放电检测,在检测到异常信号后,通过干扰排除和多通道信号时延定位确定缺陷位置、缺陷类型。对于支撑绝缘子内部放电缺陷,利用X射线成像检测技术对缺陷情况进行确认,从而实现缺陷综合诊断,指导设备检修。     

基于X射线三维成像技术的在役GIS盆式绝缘子缺陷检测北大核心CSCD

在役GIS盆式绝缘子因材质性能欠佳、机械操作振动等原因会引入气隙、金属微粒等各类缺陷,若不通过诊断提前预警并及时处理,极有可能引起突发性故障。X射线检测作为一种重要的可视化检测方法,在应用于在役GIS盆式绝缘子时存在检测效率低、结果不直观、存在检测盲区等问题。文中设计了在役GIS盆式绝缘子的X射线检测智能定位装置,开发了GIS盆式绝缘子缺陷检测的三维成像技术。结果表明,文中开发的X射线三维成像技术,可实现成像板及射线机的自动升降和多角度旋转控制、三维图像的智能重构以及GIS盆式绝缘子的全覆盖照射,避免缺检漏检,有效地识别出盆式绝缘子异物和划痕等各类缺陷,对于GIS盆式绝缘子缺陷的现场检测具有重要指导意义。     

基于DR技术的GIS设备内部绝缘缺陷检测

气体绝缘全封闭组合电器(GIS)设备内部缺陷严重威胁电力系统安全运行,数字化X射线成像(DR)检测技术可实现GIS设备内部结构的可视化诊断,为设备故障诊断提供有力的技术支持。本文根据材料透射强度比可表征不同材料X射线吸收率差异特性的原理,采用材料密度和原子序数计算得到材料透射强度比,分析了DR检测技术对GIS设备各种典型缺陷检测的可行性和有效性,试验研究了施加电压对采用DR技术检测GIS内部绝缘缺陷有效性及成像情况的影响。最后对某220 kV GIS设备进行DR检测,验证了DR技术用于检测GIS内部绝缘缺陷及对缺陷进行初步判断有效可行。     

X射线数字成像技术在GIS设备吸附剂罩材质识别中的应用

针对GIS设备吸附剂罩存在的材质缺陷问题,提出利用移动式X射线数字成像系统对GIS设备内部结构进行“可视化”的带电检测,介绍X射线数字成像技术原理及方法,通过吸附剂罩透视成像进行模拟试验和现场检测结果的对比分析,认为X射线数字成像技术可在GIS设备带电状态下成功发现塑料吸附剂罩缺陷,解决吸附剂罩缺陷在设备带电运行时难以有效识别和判断的重大难题.     

X射线数字成像对GIS设备的无损检测

针对GIS设备缺乏有效检测手段的问题,提出了X射线数字成像技术对GIS设备典型缺陷的可视化无损检测。该检测利用X射线数字成像技术对GIS设备典型缺陷进行透照,实现了在GIS设备不解体、不破坏环境情况下的可视化无损检测。实验结果表明,该检测技术具有可移动性、高效、可靠且有效可行。     

GIS设备异物缺陷X射线检测研究

SF6气体绝缘全封闭组合电器(GIS)内部可能出现金属微粒等异物缺陷导致故障,因此对GIS设备内部的异物缺陷故障进行检测具有重要的意义。X射线成像法是一种检测GIS设备内部缺陷的有效方法,但缺乏成熟的参数选择方法。文中对X射线检测的基本理论进行了介绍,对GIS设备X射线检测参数选择方法进行了讨论,并为220kV GIS设备内异物缺陷检测选择了合适的参数。在选定参数下,使用双丝像质计对射线成像系统的不清晰度进行了研究,验证了X射线对金属微粒缺陷检测的可行性,之后在GIS设备内部设置异物缺陷并利用X射线检测系统进行缺陷检测。结果表明,选定参数能够对遗落零件缺陷以及1～2 mm的铜金属微粒缺陷进行有效的检测;对1～2 mm的铝金属微粒缺陷,X射线成像法能够实现检测,但对比度较低。     

基于X射线数字成像的GIS设备缺陷可视化无损检测方法

针对GIS设备缺乏有效检测手段的问题,提出了X射线数字成像可视化无损检测方法。该检测方法利用X射线数字成像技术实现了在GIS设备不解体、不破坏环境情况下对GIS设备典型缺陷的可视化无损检测。实验结果表明,该检测方法具有可移动性、高效、可靠且有效可行。     

GIS盆式绝缘子典型缺陷的电场仿真

气体绝缘金属封闭开关设备(gas insulated switchgear,GIS)是电力系统中的重要设备,盆式绝缘子作为GIS设备核心绝缘组件,对于GIS设备的安全稳定运行至关重要。盆式绝缘子故障是导致GIS无法正常运行的主要原因,文中设计了气隙缺陷、嵌件毛刺缺陷、单金属颗粒缺陷以及金属颗粒群缺陷四种典型放电缺陷类型,利用有限元静电场数值计算方法建立了252 kV盆式绝缘子的仿真模型。研究了不同典型缺陷模型的电场分布情况,分析了不同缺陷对电场的畸变情况。根据仿真结果设计了四种典型模型的缺陷尺寸参数,为GIS内部缺陷的模拟和试验提供了参考。     

一起GIS固体绝缘件局部放电缺陷的定位与分析

随着电气设备状态检修工作的开展,带电检测技术在输变电设备状态检测中发挥了越来越重要的作用。文中介绍了利用带电检测技术发现的一起GIS柱式绝缘子内部气隙放电缺陷的定位与分析过程,首先利用特高频法局部放电检测技术,结合谱图特征对放电类型进行了确认;随后利用高速示波器各通道信号到达的时延同时结合设备内部结构,对缺陷位置进行了精确定位;最后对异常位置绝缘件进行X射线数字成像检测及局部放电测量,发现其内部存在气隙缺陷,放电量严重超标,证明了定位分析的正确性,并对局部放电特征随施加电压的变化情况进行了分析。总结分析了各局部放电检测技术的优缺点,为GIS绝缘缺陷的诊断分析提供参考。     

X射线数字成像技术在开关设备缺陷诊断中的应用

高压开关设备的运行状态直接影响着电力系统的安全稳定运行。目前针对开关设备缺陷诊断的检测手段较为缺乏,且往往无法给出具体的缺陷部位。X射线具有很强的穿透能力,因此可用于开关设备内部结构的无损检测。文中介绍了X射线数字成像技术的检测原理及检测系统,分析了X射线数字成像技术在开关设备缺陷诊断中的应用效果。检测结果表明,该技术能够实现开关设备内部缺陷的准确定位。     

X射线数字成像技术在电力设备故障诊断中的应用

用传统的带电检测方法对电力设备进行故障诊断时,检测结果仅是基于非直接特征表象的判断,这使得诊断结果存在漏判或误判的可能。通过介绍X射线数字成像技术,将X射线数字成像技术运用到电力设备的缺陷检测中,在不打开电力设备本体的前提下,对电力设备进行X射线透射,通过对生成图像进行分析,可以发现设备内部存在的缺陷或瑕疵,应用效果表明X射线数字成像技术可用于高效开展电力设备可视化无损检测,结果清晰准确,为电力设备的故障诊断及检修提供了直观的依据。     

检测GIS固体绝缘内部放电缺陷的特高频和X射线数字成像联合方法研究

相比超声波局部放电检测法,特高频局部放电检测法对GIS固体绝缘内部放电缺陷检测灵敏度和定位精度较高,但无法确证此类缺陷部位和类型,据此制定的设备检修策略难以保证完善、准确。因此,文中研究了特高频局部放电和X射线数字成像联合检测GIS固体绝缘内部放电缺陷的方法,使用特高频局部放电检测法对固体绝缘缺陷进行检测和定位后,在设备检修期间应用X射线数字成像技术对缺陷进行可视化确证。该方法在某110kV变电站110kV GIS的带电检测中成功发现隔离开关绝缘拉杆内部电树枝缺陷,表明了该方法有助于提升GIS固体绝缘内部局部放电的检测和定位效果,为检修提供可靠依据。     

检测GIS固体绝缘内部放电缺陷的特高频和X射线数字成像联合方法研究

相比超声波局部放电检测法,特高频局部放电检测法对GIS固体绝缘内部放电缺陷检测灵敏度和定位精度较高,但由于无法确证此类缺陷部位和类型,据此制定的设备检修策略难以保证完善、准确。因此,本文研究了特高频局部放电和X射线数字成像联合检测GIS固体绝缘内部放电缺陷的方法,使用特高频局部放电检测法对固体绝缘缺陷进行检测和定位后,在设备检修期间应用X射线数字成像技术对缺陷进行可视化确证。该方法在某110 kV变电站110 kV GIS的带电检测中成功发现隔离开关绝缘拉杆内部电树枝缺陷,表明该方法有助于提升GIS固体绝缘内部局部放电的检测和定位效果,为检修提供可靠依据。     

超声波局部放电检测技术在500 kV GIS盆式绝缘子上颗粒缺陷诊断中的应用

带电检测技术在输变电设备状态检测中发挥着越来越重要的作用。为更好地开展对电力设备的带电检测,文中重点介绍了超声波检测技术原理及常见的颗粒缺陷典型图谱。通过对某500 kV GIS变电站隔离式盆式绝缘子上颗粒检测与诊断,提供了一套与常见典型图谱有较大差异的检测图谱,总结得出了颗粒缺陷检测流程和超声波、特高频检测信号的规律,给出了危害性评估方法,完善了GIS颗粒缺陷诊断判断标准,为颗粒缺陷(特别是盆式绝缘子等非金属部件上的颗粒)检测诊断提供参考借鉴。     

X射线影像识别技术在GIS缺陷诊断中的作用

变电站地基下沉容易导致GIS内部导体结构发生变化,GIS设备导体的倾斜会引发设备故障。为了检测GIS设备导体的倾斜状态,针对某220 kV变电站出现的地基下沉问题,文中首先采用局部放电方法检测GIS设备内部结构是否存在故障问题,然后采用X射线数字成像技术对GIS设备导体进行X射线检测,利用GIS典型缺陷图像自动识别技术对得到的影像进行分类识别,从而确定了不同区域导体的倾斜状态,同时检测结果可以为变电站下一步的地基处理提供准确的理论依据。     

GIS局部放电常规检测和超声波检测方法的应用比较

介绍了几种GIS局部放电常用的检测技术,并应用常规脉冲电流检测法和超声波检测法对模拟的GIS运行中常见的几种典型缺陷,包括带电导体上尖端、壳体内壁上尖端、自由金属颗粒、悬浮电位、绝缘子内气泡以及黏附在绝缘子表面的金属颗粒等进行了检测。再通过对测试系统记录的放电脉冲和超声波脉冲的相位分布比较、不同缺陷在一定电压下的脉冲放电量大小比较,以及不同缺陷超声波脉冲有效值和周期峰值的特征和大小比较,总结得到在上述各种典型绝缘缺陷情况下,应用这两种检测方法所得波形和信号的主要特征,为超声波局部放电检测技术在GIS现场交流耐压试验和运行阶段的有效应用提供参考。     

X射线在输电线路导线压接金具检测中的应用

本文介绍了X射线数字成像检测导线压接金具的具体方法、检测装备及原理,根据现场检测实例对X射线检测技术应用于耐张线夹检测进行了介绍,通过X射线数字成像图片发现了输电线路耐张线夹等压接金具中压接工艺、钢锚飞边、毛刺打磨情况的相关问题,证明了X射线检测技术对于检测输电线路压接金具内部缺陷是一种简便有效的手段。     

X射线实时成像系统在GIS焊接壳体检测的应用

X射线实时成像技术作为一种检测焊接产品内部缺陷的无损探伤技术,已经广泛应用在航空、航天、锅炉压力容器、汽车制造等众多行业。国内外许多金属焊接壳体生产厂家已经使用该技术对产品焊接质量进行无损检测。文中通过将X射线实时成像检测方法与传统的曝光胶片法、化学显像检测法等进行对比,明确了该方法的技术优势,确定了可靠性和实用性。文中介绍了X射线数字化实时成像无损检测系统应用于GIS焊接壳体的技术原理与系统组成,通过对GIS焊接壳体各种焊缝的大量检测,根据GIS壳体焊缝内部缺陷的特征,将焊缝的缺陷总结为6大类:气孔、夹渣、未焊透、未熔合、裂纹及疏松。并结合实际工作解决的问题进行使用效果的总结,该技术提高了检测效率,扩大了检测范围,提高了试验的安全性和焊缝质量评价的准确性,减少了环境污染,而且该系统对检测的缺陷进行特征数据库的电子档案管理,不仅可以建档以备日后查看,同时特征数据库的建立丰富了缺陷特征,文中对该技术的实际应用介绍了将该技术引入到高压开关企业进行GIS壳体无损探伤的经验。     

GIS绝缘子表面固定金属颗粒放电特性研究

为研究气体绝缘开关设备中绝缘子表面固定金属颗粒的放电特性,在实验室建立了一套220kV电压等级的GIS局部放电检测平台,模拟GIS绝缘子表面固定金属颗粒放电模型,应用紫外成像技术、超声波检测技术和脉冲电流法对整个放电过程进行了检测。试验结果表明:光学检测法灵敏度很高,通过紫外光子数可以直观的反映放电的剧烈程度和放电位置;绝缘子表面固定金属颗粒的形状对放电剧烈程度有较大影响;在绝缘子缺陷处,随着放电的加剧,局部区域瞬间受热而膨胀,体积的剧烈变化引起了介质密度的瞬间变化,从而导致超声波信号不断增强。     

基于多源数据融合的GIS机械故障检测技术北大核心CSCD

气体绝缘金属封闭开关设备(gas insulated switchgear,GIS)由于具有占地面积小、可靠性高等优势,在电力系统中被广泛使用。随着设备运行时间的增加,越来越多的故障出现在GIS内部。根据运行数据统计,机械故障所占的比例约占39.3%。部分机械故障还会进一步引起放电,导致电网运行事故。然而,目前并没有一种方法能够快速、有效地对故障进行准确与定位。因此,文中提出了一种基于多源数据融合的GIS机械故障检测技术。首先,利用声成像系统对GIS的运行噪声进行声源定位。其次,利用X射线成像系统,对该部位进行透视拍摄。最终,利用图像处理技术对GIS内部的焊接斑点进行自动识别,实现了对GIS内部故障的判别与定位。文中通过声源定位技术、X射线透视、图像识别技术等多元数据融合,提出了一套适用于GIS的机械缺陷诊断与定位方案,实现了GIS内部机械故障的准确定位,并有效提高了检测的速度与准确性。