（国网聊城供电公司252000）
摘要：现阶段,高压设备放电检测应用最为广泛的仪器主要有声波检测仪和红外热像仪,其中超声波检测使用超声波并将其转变为人耳可听范围声音,根据信号强迫判断信号强度和距离。本文首先分析了紫外成像技术在变电站带电检测中的应用：导线外伤/高压设备污染；绝缘子放电/绝缘缺陷；线路整体维护；隔离开关放电监测。
关键词：紫外成像；变电站；检测
变电站的高压设备在大气环境下运行较长时间后会出现一些结构性缺陷,或随着表面污秽的增加和环境湿度的影响绝缘性能下降,从而产生电晕或表面局部放电。电晕属于高压脉冲放电,会使空气发生化学反应,产生臭氧及氧化氮等物质,引起电气设备绝缘性能下降,进而造成设备事故。因此,及时、准确地检测出电晕放电等级对保证电网的安全运行至关重要。
目前,电力设备一般通过红外成像仪、超声电晕探测器等进行放电检测。红外成像仪通过检测放电积累或漏电流引起的异常温升来检测局部放电。它是一种间接检测放电的方法。该方法对于电气设备内部的一些局部放电检测无能为力。超声电晕检测方法很难直观、准确地定位远距离的放电点,定量分析也十分困难。紫外成像法为电晕放电的检测提供了一条新的途径。当电气设备内部有局部放电时,局部放电会产生等离子体,由于电子迁移率很大,高能电子和N2、H2O分子的非弹性碰撞会使N2、H2O电离。电离过程中,空气中的电子不断获得并释放能量,会辐射出光波和声波。辐射出的光谱包括近紫外、可见光、红外三个谱段。随着外加电压的增加,局部放电所辐射光谱的紫外区域也随之增强。因此,检测放电紫外线可判断放电强弱,从而确定电力设备的运行状况。与传统的检测方法相比,紫外成像法能直观地显示运行设备的放电部位和放电形态,具有抗干扰能力强、放电点定位准确和灵敏度高的特点。该方法在电力系统带电检测中得到了较好的应用。
一、紫外成像技术在变电站带电检测中的应用
（一）导线外伤/高压设备污染
导线架线操作过程中以及使用过程中都有可能出现绝缘损伤,外部损伤、断股、散股等都可以使用紫外成像技术进行检测。导线表面以及内部结构异常都会导致周围电场分布变化,连续性改变,满足条件就会产生电晕。导线外伤导致的放电电晕难以使用人工方式进行检测,但是利用紫外成像技术,则能够快速定位故障点,在日常巡查、工程验收和故障检测方面有能够广泛应用。变电站内高压设备表面污染会影响设备的绝缘性能,可能导致闪络放电,并产生电晕。高压设备污染表面往往比较粗糙,一定电压下就会放电,应用紫外成像技术,能够准确的反映出导线的污染程度,清晰查看污染物分布情况,配合高倍显微镜,能够更加直观的了解污染情况,给制定科学的检修计划、预防闪络、爬电提供科学的依据。
（二）绝缘子放电/绝缘缺陷
绝缘子上污垢沉积和盐密度增加会导致其绝缘性能下降,绝缘子自身老化也会增加漏电风险。使用紫外成像技术,能够在一定距离内有效察觉放电,准确定位放电位置,对其危害性进行定量测定和综合评估。使用紫外成像仪还可以观察试验品的电气耐压性能,在进行高压设备和绝缘设备的电气耐压试验时,使用紫外成像仪,能够直观的观察设备是否在试验过程中发生了闪络,如果能够观察到电晕,表示设备绝缘性能不合格,需要结合电力产品的材料、结构、使用情况对绝缘缺陷的严重程度进行评估。与此同时,紫外成像检测结果还能够用于电力产品的寿命预测,建立紫外成像检测结果数据库,方便诊断、分析、评估,甚至有希望发展为行业标准。
（三）线路整体维护
我国很多地区属于季风气候,夏季气候多雨潮湿,冬季寒冷多风,加剧了高压线路的老化,很多变电站都存在着较多的放电点,增加了线损,也带来了较大的安全威胁。常规电站放电异常的检测方法有听声音和夜间观察等,很多设备放电不会对其运行造成严重影响,使用声音侦听方法,设备振动、噪声、干扰以及主观因素都会影响检查结果,而且侦测距离有限,线路整体维护检测劳动量很大。而使用夜间观察法,如果夜间能够观察到绝缘设备发光,表示漏电问题已经很严重,很多设备在能够观察到发光之前就已经出现了故障,这种方法的时效性不强。相比之下,使用紫外线成像技术,在地面或者直升机上就能够对变电站和线路设备进行全面扫描,结合经验能够快速判断有哪些异常电晕,通过动态监督,提高了线路整体的维护水平,有效预防线路故障,及时发现设备缺陷。
（四）隔离开关放电监测
隔离开关是变电站高压开关中应用最为广泛的一种,在电路中发挥隔离的作用,工作原理相对简单,但是因为频繁操作,使用量大,因此对设备运行稳定性和可靠性要求比较高。隔离开关在长期使用过程中,受到环境影响,可能出现生锈、污染、毛刺等问题,影响电场分布,可能出现局放。隔离开关放电是一种非关键部位放电,轻度放电不会影响工作,但是如果放电严重或者积累到一定程度,就会导致隔离开关失效,因此有必要对隔离开关进行定期检查。使用紫外检测技术进行隔离开关检测,可见不稳定性间歇放电,问题一般出现在隔离开关支柱绝缘子高压侧,可能是严重锈蚀导致,电场畸变并形成间隙性电晕,不会影响设备运行,但是长期如此可能会加剧金属附件腐蚀,而隔离开关导体连接部位温度上升和电晕并无直接关系,是一般缺陷,需停电消陷。
二、结语
（一）紫外成像法作为一种新的电气设备绝缘带电检测方法,可有效检测到变电站高压设备由于缺陷或故障而导致的放电现象,非常适用于设备的绝缘状态评估。
（二）对污秽程度较高的地区应缩短紫外成像检测周期,尤其要加强对疑似放电缺陷设备的检测。对已有异常放电声响缺陷的设备要进行跟踪检测,并根据检测情况适时采取措施。
（三）紫外检测易受天气、测试距离和仪器增益等多种因素影响。在对检测数据分析判断时,采用同类比较法进行横向比较较为适宜,尤其是放电故障不是很严重的设备。
参考文献
[1]褚磊,郭文勇,高洁.基于紫外联合红外热像的三通道便携式变电站监测装置[J].电子技术与软件工程,2017(12):71-74.
[2]杨舟.基于ARM的断路器局部放电在线监测系统研究[D].东南大学,2017.
[3]贾志东,王林军,尚晓光,贾骉,石海珍,张楠.基于紫外成像技术的瓷绝缘子串放电程度量化评估[J].高电压技术,2017,43(05):1467-1475.
[4].国网湖北电力线路巡检添利器研发无人机融合紫外成像检测技术[J].云南电力技术,2016,44(06):56.
[5].国网湖北电力线路巡检添利器研发无人机融合紫外成像检测技术[J].云南电力技术,2016,44(S1):143.