超声波带电检测发现绝缘子下表面裂纹造成局部放电缺陷案例分析

发表时间:2020/10/10   来源:《中国电业》2020年16期   作者:唐成年
[导读] 超声波带电检测技术凭借其优秀的抗干扰能力及定位能力的优势,在众多检测方法中占有非常重要的地位。
        唐成年
        国网新疆阿勒泰供电公司  
        摘要:超声波带电检测技术凭借其优秀的抗干扰能力及定位能力的优势,在众多检测方法中占有非常重要的地位。本文就一起典型的绝缘子下表面裂纹造成局部放电缺陷进行了分析,通过超声波带电检测仪与其配套的高倍相机对绝缘子进行观察,确定了缺陷部位,并对缺陷原因进行了分析,制定了处理、防范措施,为现场检修运维人员提供了一定的指导作用。
关键词:绝缘子;超声波检测仪;裂纹
前言
        绝缘子是一种特殊的绝缘控件,能够在架空输电线路中起到重要作用。早年间绝缘子多用于电线杆,通常由玻璃或陶瓷制成,就叫做绝缘子。绝缘子不应该由于环境和电负荷条件发生变化导致的各种机电应力而失效,否则绝缘子就不会产生重大的作用,就会损害整条线路的使用和运行寿命。
        1 案例经过
        国网新疆电力公司阿勒泰供电公司红墩镇10千伏红乡线057号杆,2012年11月25日投运使用。2017年05月31日国网阿勒泰供电公司运维人员例行巡线时,利用配网超声波带电检测仪对该杆塔进行检测,发现红墩镇10千伏红乡线057号杆塔上有设备存在局部放电现象,通过超声波接收器的传感器将采集到的超声波信号转化为超声波波形辨别差异,最终确定放电声音最大点是在C相绝缘子,利用该仪器配套的高倍相机,对C相绝缘子进行观察,并对比同杆塔上A相、B相的绝缘子情况,发现C相绝缘子下表面存在细小的裂纹,A相及B相的并没有此现象,随后检修人员申请进行停电处理,检修人员利用停电检修时间对C相绝缘子进行更换,恢复供电负荷后再次进行超声波检测发现放电现象消失。
        2 检(监)测技术和分析评价方法
        2017年05月31日运维人员利用配网超声波带电检测仪对该线路进行巡检时听到红墩镇10千伏红乡线057号杆存在明显的超声信号,立即对杆塔上各设备逐一探测,通过超声波检测仪连接的耳机听声音,通过超声波接收器的传感器将采集到的超声波信号转化为超声波波形辨别差异,利用仪器配套的高倍相机对C相绝缘子进行观察,发现C相绝缘子下表面存在细小的裂纹,初步判断产生放电的原因是绝缘子裂纹导致。
        超声波带电检测波形数据如下图:

   3 异常原因分析
        从超声波带电检测仪采集到的信号波形数据图中可以看出该局部放电声音波形并不平稳,但是上下跨度并不大,声音分贝值为6db,通过仪器转化成的音频信号现场听声音,发现声音不强烈,而且检修人员在处理缺陷时发现,C相并绝缘子下表面存在细小裂纹现象,(如下图1,2),并未造成严重的破坏,因此判定绝缘子属于轻微放电现象。



图4 处理后超声波带电监测图谱
        4 经验体会
        本案例为一例日常巡视环境下较典型的超声波带电检测案例,对于预防类似缺陷的形成有重要意义,为今后开展超声波带电检测数据的分析提供了可靠的依据,有效的提高了配电带电检测水平。超声波带电检测对设备内部绝缘裂化、表面污秽、连接松动、裂纹引起的放电检测效果良好,能有效发现远距离及有遮挡视线方面的缺陷,弥补了因距离远或遮挡视线而导致巡视人员不能发现的缺陷。多元化,多手段检测技术配合使用,可综合诊断多种特征参数,正确判断异常信号,提升供电可靠性、可行性。能有效排查运行中的设备缺陷,并进一步指导生产,确保电网运行安全,提升设备检修效益。对于已发现的隐性缺陷,要及时反馈并通过分析,查明隐性缺陷的发展趋势及影响,提前做好事故预防和检修工作。设备在生产工艺、运输安装等环节中会造成设备质量缺陷,应加强现场验收,验收过程中应严格执行标准化验收流程,按照验收规范进行验收,保证设备零缺陷投运。

结束语
        配电杆塔上设备长期暴露于空气中、大环境下,配电变压器、绝缘子、跌落保险、并沟线夹、隔离开关、断路器、互感器等设备常常因为外界环境原因而导致气密性不足、脏污,绝缘能力下降。而这些缺陷人眼不易觉察 ,并不能像主变绝缘油那样进行在线监测,因此除了日常的巡视之外,还需要利用超声波带电检测,通过超声波接收器的传感器将采集到的超声波信号转化为超声波波形和音频信号,从而及时发现线路及设备不良现象。除了上述案例提到的超声波在线检测,还有红外技术、紫外技术两种常用手段,三种检测方法各有所长。
参考文献
[1]《支柱绝缘子及瓷套超声波检测》 中国电力出版社 蒋云 等主编
[2]《电力设备局部放电现场测量导则》 中国电力出版社 张薇 编
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