基于FPGA和ARM的焊缝缺陷检测设备设计

X射线无损探伤是工业中无损检测的主要方法之一。采用数字技术辅助检测可以大幅降低检测成本,提高检测速度和效率,提高产品质量。以实际工程需求为背景研究了X射线实时成像的缺陷检测与识别技术,设计了1个X射线焊缝缺陷实时检测系统。利用X射线传感器采集焊缝图像,用图像处理算法检测焊接缺陷。为实现焊缝缺陷的实时检测,利用FPGA的并行能力以及运算速度快的特点,设计了基于FPGA的缺陷图像预处理方案,按照设计的UDP封装格式封装图像数据,通过以太网接口将封装数据发送至上位机进行焊缝图像重建和缺陷检测。此设计方案减轻上位机的数据处理量,减轻了上位机的处理压力,提高了焊缝缺陷检测设备的检测速度。     

GIS设备典型缺陷的X射线数字成像检测技术

GIS设备内部缺陷严重威胁着电力系统的安全可靠性。为了及时检出和准确诊断GIS内部潜在的危险缺陷,探索了基于X射线数字成像的GIS内部典型缺陷检测技术的可行性。归纳总结了GIS本体与其内部典型缺陷的主要材质,分析了X射线经过各种材质后的射线强度变化情况,基于此分析了X射线数字成像技术对各种典型缺陷的检测有效性,并通过实验对上述分析结果进行了验证。研究结果表明:X射线数字成像技术可以检测出对于高压金属尖端、壳体内金属颗粒、金属部件接触不良、绝缘子表面金属颗粒、绝缘子气隙等典型缺陷。文中的研究成果对于运用X射线数字成像技术开展GIS典型缺陷检测及对缺陷类型进行初步诊断具有重要的指导意义。     

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。     

特高压GIS罐体对接焊缝的超声波检测

针对特高压GIS(气体绝缘组合电器)罐体X射线检测的缺陷,提出用超声波检测方法对特高压GIS焊缝进行无损检测,详细介绍了超声波检测工艺,检测实践表明,超声波检测能有效测出特高压GIS罐体焊缝的焊接质量缺陷。     

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。     

焊接气孔引起的GIS漏气事故研究

针对某超高压500 kV变电站GIS母线连接管壳体法兰焊缝SF6气体泄漏展开研究，以明确事故原因。通过宏观检查、光谱分析、渗透检测及超声波探伤试验等技术手段，从材料性能、焊接工艺和结构因素等角度探讨了连接管壳体法兰焊缝产生漏气的原因。发现漏气壳体法兰焊缝上存在着焊接气孔。结果表明，引起壳体焊缝漏气的主因是焊缝在焊接过程中产生的气孔缺陷，且在出厂试验中未进行表面探伤试验将其排除；次因是气孔在管母线位移作用下发生贯通所致。并据此提出了相应的预防措施。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

基于局放与X射线成像检测的GIS缺陷联合诊断及应用北大核心CSCD

GIS设备因其外壳尺寸厚大、内部结构复杂以及全封闭性等特点,各类潜伏性缺陷准确预警难度大,成为输变电设备运维领域的突出难题。现有各类检测技术存在短板不一,应对突发性或潜伏性缺陷的效果欠佳。文中提出了一种基于局部放电检测与X射线成像的GIS缺陷联合诊断方法,利用局放检测手段对GIS缺陷进行筛查,并采用X射线成像技术对各类缺陷进行准确定性、定位。利用该方法累计成功定位42处在役GIS设备的缺陷及异常,有效提高了GIS缺陷的检出率与准确率,取得了良好的应用成效。     

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。     

6mm铝合金母线壳体焊缝超声波检测研究

现行的超声波检测标准仅明确了8 mm及以上厚度铝合金对接焊缝验收规范,而GIS(气体绝缘全封闭组合电器)设备母线壳体一般采用厚度为6 mm的铝镁合金制备,其内部充有一定压力的SF6绝缘气体,如果焊接过程中接头部位焊接不良,则易发生SF6气体泄漏事故,影响设备的正常运行。针对该问题,通过对6 mm铝合金GIS设备母线壳体对接焊缝焊接工艺及焊接缺陷成因的分析,制订了合理的超声波检测工艺,并对该工艺进行了验证。结果表明,该工艺是合理有效的。     

X射线数字成像在GIS装配检测中的应用

GIS设备导体连接触头的间隙过大容易引发故障。在SF_6气体压力下,GIS设备壳体在安装过程中容易发生偏移,导致导体触头之间的间隙发生变化。本文针对某新建220 kV变电站出现的GIS设备壳体偏移问题,利用X射线数字成像技术对壳体内部进行透视检测。通过X射线影像分析了壳体偏移对母线导体连接触头间隙的影响,检测结果表明:壳体位移量在波纹管的作用下均匀分布于各个触头连接处,使触头间隙尺寸满足设计要求。     

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。     

焊缝无损检测技术研究会

由电力建设总局召开的焊缝无损检测技术研究会于4月17日～21日在湖南长沙召开,来自全国25个省、市、自治区的电业部门共60名代表参加了会议。这次会议讨论了管道焊缝超声波检验的方法和可靠性,对探伤起始灵敏度和判废标准作了重点的研究。一致认为,在管道焊缝检验中,超声波探伤是主要的检验手段之一。由于超声波小探头的制作成功,对小径厚壁管焊缝的检验也是行之有效的检验手段。射线检验是我部系统比较成熟的检验方法。会议对提高射线探伤焊接缺陷检出率的技术措施作了各方面的探讨。射源的种类增多了;射源探伤的面更广了,在电站焊接检验中发挥了重要作用。     

基于仿真模拟的罐式断路器焊接缺陷分析

罐式断路器筒体的焊接质量决定着电网安全稳定运行,早期制造厂仅做了纵缝两端射线检测、整体水压试验及焊缝表面渗透检测,并未对环缝内部进行检测。文中主要在罐式断路器环缝上运用射线检测技术发现缺陷,采用槽式透度计测量未焊透缺陷高度,考虑多种因素影响,借助仿真软件,建立未焊透、裂纹缺陷模型,对罐式断路器在缺陷下能否运行做可行性分析,从而为罐式断路器检测结果评判及焊接工艺改进提供了重要理论依据。