带电检测合成绝缘子故障的试验分析李潇博

发表时间:2020/6/1   来源:《中国电业》2020年1月3期   作者:李潇博
[导读] 科学技术的发展迅速,我国的各行各业的发展也有了很大的几部,
        摘要:科学技术的发展迅速,我国的各行各业的发展也有了很大的几部,电力领域的发展也日新月异。其实,对于电网设备运行状态检测,停电检测是一方面,带电检测也是非常重要的一项中内容。同时,合成绝缘子的机械性相对较强,并且在我国电网系统中,?因为合成绝缘子引发的事故相对较多。因此,为了保证电网系统运行的稳定性,对合成绝缘子进行检测是非常必要,在合成绝缘子检测的时候,通过带电检测技术可以准确判断出故障产生的原因,这样可以解决措施的采取,提供了基础性的保证,实现预期的效果。
        关键词:带电检测合成;绝缘子故障;试验分析
        引言
        我国已经在35kV到500kV中各电压等级线路上大量使用了合成绝缘子。由于合成绝缘子在我国的使用数量不断提升,合成绝缘子出现故障而造成的经济损失数额也随之上升。当前国内普遍惟一对合成绝缘子的带电检测的手段就是目测,并不能准确找到硅橡胶下面潜在的缺陷。为了发觉合成绝缘子所潜在的早期缺陷,并能及时防止因绝缘子潜在缺陷的延伸所造成的故障,对合成绝缘子进行运行中的带电检测是非常必要的。运行中复合绝缘子的内缺陷随着绝缘子老化在逐年增加,运行中复合绝缘子因内缺陷发生闪络故障的可能性越来越高。
        1合成绝缘子
        合成绝缘子是电网系统中的一项重要内容,主要是利用有机硅胶材料复合所制成的高电压绝缘子,并且其种类和型号相对较多。同时,合成绝缘子具有良好的抗老化性和憎水性、耐电蚀损性,并且其抗张度和抗强度等方面都的良好。另外,合成绝缘子也叫做符合绝缘子,?主要是由芯棒、金具、伞裙护套和粘接层等方面组成,其中金具属于合成绝缘子的机械负荷是传递是部分,并且与芯棒进行连接,可以偶成合成绝缘子的连接件,进而提升合成绝缘子的机械性能;伞裙保护套合成绝缘子的外绝缘部分模主要是提升绝缘子的抗湿闪和污闪的外绝缘性能,进而降低异常现象的产生;芯棒是合成绝缘子的承载部分,主要是起到内绝缘的功能;粘接层主要是是完成保护套与芯棒的联系,或者是与伞裙的联系,并且其连接性能,直接影响合成绝缘子的使用性能。
        2基于电量式的合成绝缘子内缺陷带电检测技术
        基于电量式的合成绝缘子内缺陷带电检测技术,可分为非电量检测和电量检测。非电量检测主要包括紫外脉冲法、爬波法、目测法等;电量主要包括电场法、脉冲电流法、分布电压法等。目前比较流行且简单实用的主要有紫外脉冲法、超声波检测法和电场法。
        2.1紫外脉冲法
        高压电气设备电晕放电时,放电光谱和外加电压是有关系的。电场周围的场强不均匀会导致电压的分布不均匀,这会演变成绝缘子表面的局部放电,这种现象可以用尖-板放电物理模型来模拟。电晕放电的光谱包括近紫外(100-400nm)、可见光(?400~760nm)、红外(770-1mm)3个谱段,既有连续谱,也有谱带和分离谱线,这表示电晕放电的光谱由分子光谱、原子和离子的发射光谱组成。当外加电压从4.3KV过渡到5KV时,光谱中的紫外脉冲信号有了大幅度增长。红外光谱正好与紫外光相反,而可见光一般对电压变化不敏感。这恰好说明了紫外脉冲可以表征电压大小和放电强弱,因此,紫外光脉冲信号可作为检测高压设备的放电问题的依据。紫外光的波长在100-400nm范围内,典型的电晕放电光谱波段主要集中300-400nm的紫外线区域,还有有小部分波长在230—280nm。紫外线是太阳光中的一部分,但臭氧能够吸收波长小于280nm的光波,所以能通过大气传输的只有280nm一400nm的紫外光信号能够穿透大气层,由于小于280nm的光波会被滤掉,所以我们把它称为“日盲区”。

如果紫外光检测系统的信号光路选择在日盲紫外波段对电晕放电进行探测,发出警告信号,可以得到比较理想的探测效果,即可以为合成绝缘子内部缺陷带电检测提供依据。
        2.2超声波测量法—爬波法
        不良绝缘子发生局部放电时,在放电处产生声波和超声波,向四周传播,故可以利用超声波传感器测量不良绝缘子所发出的超声波,根据超声波的强弱来判定不良绝缘子。超声波测量法根据探伤采用的波形可分为纵波法、横波法、爬波法(小角度探伤)等,而爬坡法则是一种很成熟且很典型的超声波检测法。利用标准样块上的人工缺陷作为探伤准则,利用探伤仪做出距离一波幅(DAC)曲线。如果超声波以8~150的角度射入绝缘子内部,探测时以反射波高于或低于DAC曲线为标准。如果高于DAC曲线,则视为是缺陷;如果低于DAC曲线,则视为合格。
        3带电检测合成绝缘子故障的优化
        绝缘子带电检测设备,通过提取绝缘子串纵向电场分布,根据绝缘子纵向电场分布判断绝缘子的内缺陷,利用无线网络将数据传输到地面工作人员的计算机,数据将以曲线等方式显示,可以直观显示绝缘子是否具有内缺陷故障。为了寻找输电线路的故障绝缘子,提高了供电可靠性。单片机用于将接收的各周期的纵向电场数据有效值进行平滑滤波处理,并通过无线自组网通信的方式将处理后的数据发送至数据接收终端机。在利用带电检测技术进行合成绝缘子检测的时候,一定要根据项步骤展开检测作业,这样才能确保是合成绝缘子检测的准确性。因此,在下面的内容,对合成绝缘子故障检测步骤主要分为以下几个方面,(1)根据情况利用是电场传感器,对合成绝缘子的纵向电场数据进行刺A级,并且对所采集的中纵向电场数据进行无源滤波处理,以及差分放大处理,这样做主要是分析各项纵向电场数据的准确性,也为后期合成绝缘子故障检测,提供了重要的数据支持。(2)若是电场传感器接近绝缘子边沿的时候,就会触发是光电传感器,并且需要将已经采集好纵向电场数据传输到数据采集单元中,避免出现数据丢失的现象。同时,在数据传输到数据采集单元中,数据采集单元需要根据各个周期内的采样数据进行分析,这样可以有效求取求取各周期的纵向电场数据有效值,并且将有效值发到单片机中,为后期的带电检测的展开,提供了相对便利的条件。(3)单片机在接收到各个周期的纵向电场数据的以后,需要就那些平滑滤波处理,并且利用无线自组网进行数据。在数据处理完成时候,应当将数据传送到是数据接收端,进而根据接收的数据,判断各项数据是否存在异常。同时,数据接收端需要利用最小二乘法,对所接受的数据进行分析,并且需要对曲线拟合,这样可以为后续检测作业的展开,提供了先对便利的条件,并且在故障分析时也相对较为便利。另外,在曲线拟合完成以后,应当与采集的纵向电场数据曲线对比,这样做主要为了获取曲线之间的最大差值,进而分析合成绝缘子是否存在故障。
        结语
        综上所述,合成绝缘子作为电网中一项不可缺少的设备,其良好性能直接影响电网的运行。因此,本文对带电检测技术,以及合成绝缘子的相关内容,展开了分析和阐述,并且利用试验的方式,对带电检测技术合成绝缘子故障进行了分析,其目的就是有助于解决措施的采取,进而降低合成绝缘子故障的产生,确保电网处于稳定的运行状态,进而促进其行业的发展进程,实现良好的经济效益。
        参考文献
        [1]杨哲,钟宏宇,高阳,贺瑞斌,戴菁.关于合成绝缘子内缺陷带电检测技术的研究[J].山东工业技术,2015(20):184-186.
        [2]李世林,李特,张湘.复合绝缘子带电检测技术研究及应用现状[J].电工电气,2013(06):7-10.
        [3]王少华,叶自强,罗盛.500kV复合绝缘子断裂机理及检测方法[J].中国电力,2011(08):19-21.
        [4]朱振池.支柱绝缘子缺陷检测装置的研究[D].东南大学,2015.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: