紫外線系統(tǒng)在高壓電氣設(shè)備中的運(yùn)用范文

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摘要：

隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，電力負(fù)荷要求的也不斷提高，相應(yīng)預(yù)防性維護(hù)的要求也不斷提高。電氣設(shè)備在大氣環(huán)境下工作，隨著絕緣性能的降低，會(huì)產(chǎn)生電暈放電現(xiàn)象，使設(shè)備表面發(fā)生電化學(xué)腐蝕，其長(zhǎng)時(shí)間作用對(duì)線路或設(shè)備的安全運(yùn)行會(huì)造成威脅。同時(shí)，異常的電暈放電發(fā)生的微弱放電現(xiàn)象又是部分缺陷故障的早期征兆。電氣設(shè)備在放電過(guò)程中，會(huì)向外輻射大量紫外光子。可以利用定量檢測(cè)電暈放電強(qiáng)度來(lái)間接評(píng)估運(yùn)行設(shè)備的狀況，實(shí)時(shí)掌握電力設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。將光子型紫外成像管理系統(tǒng)應(yīng)用于高壓電氣設(shè)備的檢測(cè)工作當(dāng)中，可使高壓電氣設(shè)備檢修工作人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備漏洞，并幫助檢修工作人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)維修，具有很好的應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：

光子型紫外成像；檢測(cè)系統(tǒng)；高壓電氣設(shè)備；應(yīng)用

高壓電氣設(shè)備在使用的過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)損壞、故障，為了保證高壓電氣設(shè)備能夠正常運(yùn)作，就必須提高高壓電氣設(shè)備的預(yù)防維護(hù)能力。紫外成像監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)不僅具有靈敏度高、定位精準(zhǔn)等特性，還具有探測(cè)距離遠(yuǎn)的優(yōu)點(diǎn)。將光子型紫外成像檢測(cè)管理系統(tǒng)應(yīng)用于高壓電器設(shè)備的檢測(cè)維護(hù)工作當(dāng)中，可以幫助設(shè)備檢測(cè)維修工作人員及時(shí)的發(fā)現(xiàn)高壓電氣設(shè)備漏洞，并且及時(shí)的對(duì)高壓電氣設(shè)備漏洞進(jìn)行維修，以確保高壓電氣設(shè)備能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)，盡可能的減少高壓電氣設(shè)備癱瘓事故發(fā)生率。

1.光子型紫外成像檢測(cè)管理系統(tǒng)

1.1光子型紫外成像檢測(cè)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建紫外成像監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)可為SQLServer2000數(shù)據(jù)庫(kù)，依據(jù)用戶的需求，在數(shù)據(jù)庫(kù)中設(shè)立：變電站名稱表、用戶表、電壓表、檢測(cè)設(shè)備名稱以及紫外成像檢測(cè)信息表等，并且保存在該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中。當(dāng)用戶進(jìn)入紫外成像檢測(cè)信息界面的時(shí)候，系統(tǒng)程序?qū)⒆詣?dòng)將信息錄入，自動(dòng)錄入可以減少手動(dòng)錄入差錯(cuò)的發(fā)生，且自動(dòng)錄入的速度要比手動(dòng)輸入的速度更快，能夠幫助工作人員提高工作效率，提高高壓電氣設(shè)備檢測(cè)的準(zhǔn)確性。另外，還需要在系統(tǒng)中設(shè)置高壓電氣設(shè)備參數(shù)，以便系統(tǒng)對(duì)高壓電氣設(shè)備目前運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行判斷和分析。除此之外，還在該系統(tǒng)設(shè)置了“高壓電氣設(shè)備運(yùn)行描述”、“故障原因分析”以及“故障維修方法”等程序，以便設(shè)備維護(hù)工作人員對(duì)設(shè)備故障進(jìn)行及時(shí)有效地維修。整個(gè)系統(tǒng)的集成技術(shù)框架如圖1所示。

1.2光子型紫外成像檢測(cè)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的操作光子型紫外成像檢測(cè)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的操作主要有：連接數(shù)據(jù)庫(kù)、錄入信息、修改以及查詢等操作。連接數(shù)據(jù)庫(kù)的方法有兩種，一種是BDE連接方式，一種是ADO連接方式，本站所用的光子型紫外成像檢測(cè)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)連接方式為ADO連接方式。光子型紫外成像檢測(cè)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的連接主要涉及到數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)感知以及數(shù)據(jù)集這三大控件；數(shù)據(jù)庫(kù)表的刪除、修改以及記錄查詢等。操作方式一共有兩種，一種是編寫ADOQuery組件的SQL語(yǔ)句，另一種是直接調(diào)用ADOQuery，這兩種操作方式優(yōu)點(diǎn)各異。對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)的差異、錄入以及維修，應(yīng)該選擇一種操作相對(duì)簡(jiǎn)單的方式，但是對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)表的刪除、修改以及記錄查詢，則應(yīng)高選擇便血相對(duì)靈活的方式，即編寫SQL語(yǔ)句操作方式。光子型紫外成像檢測(cè)管理系統(tǒng)的查詢界面醫(yī)用設(shè)置了5個(gè)選項(xiàng)，分別是高壓電氣設(shè)備類型、變電站名稱、測(cè)試人員、測(cè)試時(shí)段以及測(cè)試結(jié)果，設(shè)置這些選項(xiàng)是為了讓設(shè)備維修人員更方便的操作光子型紫外成像檢測(cè)管理系統(tǒng)[1]。

1.3光子型紫外成像檢測(cè)管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理光子型紫外成像檢測(cè)管理系統(tǒng)進(jìn)行圖像處理方法有兩個(gè)，一個(gè)對(duì)圖像進(jìn)行增強(qiáng)，以此來(lái)改善成型效果；二是提取圖像的特征，一下次來(lái)輔助工作人員判斷高壓電氣設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況以及故障類型。針對(duì)比較容易處理的圖像，只需要Delphi編程就能完成，針對(duì)比較難處理的圖像，則需MATLAB編程來(lái)完成。為了更方便高壓電氣設(shè)備維護(hù)人員使用，本站一律使用MATLAB編程來(lái)對(duì)紫外檢測(cè)圖像進(jìn)行處理[2]，如圖2所示。光子型紫外探測(cè)器的智能紫外線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可以獨(dú)立進(jìn)行工作。系統(tǒng)會(huì)將現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)照片、現(xiàn)場(chǎng)的溫度、濕度、觀測(cè)點(diǎn)的紫外光子數(shù)值等探測(cè)數(shù)值返回來(lái)，并且把這些數(shù)據(jù)傳到變電站內(nèi)的終端服務(wù)器上，然后再將數(shù)據(jù)傳至電網(wǎng)公司監(jiān)測(cè)平臺(tái)上。工作人員可以通過(guò)系統(tǒng)的終端平臺(tái)查閱上述數(shù)據(jù)的查閱，如果發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常，應(yīng)該立即查看數(shù)據(jù)異常位置，發(fā)現(xiàn)故障隱患問(wèn)題，并及時(shí)解決。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖3所示。

1.4使用Excel表格將檢測(cè)數(shù)據(jù)導(dǎo)出到光子型紫外成像檢測(cè)管理系統(tǒng)除了包括紫外攝像儀器、數(shù)據(jù)庫(kù)、圖像處理等程序之外，還包括數(shù)據(jù)輸出設(shè)備。經(jīng)過(guò)光子型紫外成像監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)收集、處理過(guò)的信息，只能在系統(tǒng)的界面顯示，為了方便高壓電氣設(shè)備工作人員的維修檢測(cè)工作，可以使用數(shù)據(jù)輸出設(shè)備，將紫外成像監(jiān)測(cè)所的數(shù)據(jù)，用Excel表格導(dǎo)出，光子型紫外成像檢測(cè)管理系統(tǒng)中的Delphi程序一般都會(huì)自帶的ExcelApplication組件，因此，不需要工作人員再在光子型紫外成像檢測(cè)管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中設(shè)置Excel表格程序，Delphi程序自帶的ExcelApplication組件，會(huì)自動(dòng)將光子型紫外成像檢測(cè)所得的數(shù)據(jù)記錄在Excel表格中，工作人員只需使用輸出設(shè)備將Excel數(shù)據(jù)記錄導(dǎo)出即可[5]。

2.光子型紫外成像檢測(cè)管理系統(tǒng)中的應(yīng)用

近年來(lái)，光子型紫外成像檢測(cè)管理系統(tǒng)逐漸被用于監(jiān)測(cè)電網(wǎng)設(shè)備工作當(dāng)中。目前，本站已經(jīng)把光子型紫外成像檢測(cè)管理系統(tǒng)應(yīng)用于高壓電氣設(shè)備的檢測(cè)維修工作中，并且得到了很好的效果。管理系統(tǒng)的主界面如圖4所示。1）高壓電氣設(shè)備導(dǎo)線外傷檢測(cè)通過(guò)紫外成像儀可以檢測(cè)出高壓電氣設(shè)備導(dǎo)線在運(yùn)行中所出現(xiàn)的外部損傷、斷股、散股等故障。由于導(dǎo)線表面與內(nèi)部發(fā)生改變，從而導(dǎo)致周圍電場(chǎng)的強(qiáng)度變強(qiáng)，有時(shí)候甚至?xí)霈F(xiàn)電暈，然而，這種電暈很難用肉眼看到。但是，通過(guò)光子型紫外成像儀檢測(cè)就可以明確的顯示。由此可見，光子型紫外成像檢測(cè)管理系統(tǒng)在日常檢測(cè)、檢驗(yàn)工程質(zhì)量中作用甚大。2）高壓設(shè)備均壓環(huán)故障高壓設(shè)備均壓環(huán)可以有效的使高壓電氣設(shè)備曲率半徑增加，從而起到均勻電場(chǎng)的作用。如果在高壓設(shè)備均壓環(huán)出現(xiàn)破損、位置不正確的時(shí)候，會(huì)導(dǎo)致電場(chǎng)不均勻，甚至?xí)箞?chǎng)強(qiáng)梯度增大，從而加快高壓電氣設(shè)備損壞速度，最終到高壓電氣設(shè)備出現(xiàn)故障而癱瘓。光子型紫外成像檢測(cè)管理系統(tǒng)能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)設(shè)備均壓環(huán)故障，并且及時(shí)將故障信息反饋給高壓電氣設(shè)備維修工作人員，工作人員進(jìn)行針對(duì)性維修，確保了高壓電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。3）檢測(cè)高壓電氣設(shè)備污染程度高壓電氣設(shè)備在收到污染后，很容易出現(xiàn)電暈現(xiàn)象，不利于高壓電氣設(shè)備的運(yùn)作，通過(guò)光子型紫外成像檢測(cè)管理系統(tǒng)，對(duì)高壓電氣設(shè)備的污染程度進(jìn)行檢測(cè)分析，以便工作人員對(duì)高壓電氣設(shè)備進(jìn)行清潔，避免因?yàn)楦邏弘姎庠O(shè)備污穢而影響運(yùn)轉(zhuǎn)[6]。4）檢測(cè)高壓電氣設(shè)備安裝質(zhì)量由于高壓電氣設(shè)備的電壓等級(jí)較高，電場(chǎng)較強(qiáng)，當(dāng)電場(chǎng)超過(guò)空氣的電場(chǎng)強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生電暈現(xiàn)象，從而導(dǎo)致高壓電氣設(shè)備發(fā)生故障，因此，安裝高壓電氣設(shè)備時(shí)，需謹(jǐn)慎操作。光子型紫外成像檢測(cè)管理系統(tǒng)能夠有效的檢測(cè)高壓電氣設(shè)備的安裝質(zhì)量，可以通過(guò)紫外成像儀檢測(cè)，可直觀的檢測(cè)出來(lái)，有效的避免過(guò)強(qiáng)電場(chǎng)對(duì)高壓電氣設(shè)備帶來(lái)?yè)p傷[7]。5）對(duì)高壓電氣設(shè)備的絕緣診斷在高壓電氣設(shè)備發(fā)生絕緣故障的時(shí)候，光子型紫外成像檢測(cè)管理系統(tǒng)會(huì)通過(guò)多種情況表現(xiàn)出來(lái)，并及時(shí)反饋，工作人員針對(duì)不同情況，對(duì)高壓電氣設(shè)備進(jìn)行檢查維修。在110kV開關(guān)的中間出現(xiàn)異常放電現(xiàn)象，通過(guò)紅外線對(duì)該處進(jìn)行測(cè)溫并且進(jìn)行判斷，如果該部位的溫度在3℃時(shí)，就存在嚴(yán)重隱患。在這種情況下，紫外成像則不受溫度的束縛，光子型紫外成像檢測(cè)管理系統(tǒng)依然能夠正常工作，使得高壓電氣設(shè)備的絕緣診斷效率大大提高，延長(zhǎng)了高壓電氣設(shè)備的正常運(yùn)作時(shí)間[8]。

3.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)利用紫外成像檢測(cè)法的特點(diǎn)與電力系統(tǒng)相結(jié)合，從而開發(fā)了光子型紫外成像檢測(cè)管理系統(tǒng)，主要是通過(guò)Delphi軟件與SQServer2000數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)合，才可以有效的對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，在紫外成像監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)具有修改、刪除、插入、報(bào)表生成、數(shù)據(jù)等功能，通過(guò)圖像處理技術(shù)，可以有效的改善圖像的質(zhì)量，獲取相關(guān)參數(shù)，同時(shí)還具有評(píng)估功能，可以有效的進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)故障判途、檢修。研究表明，光子型紫外成像監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)可有效提高對(duì)高壓電氣設(shè)備的管理，降低檢修人員的工作量，促進(jìn)了我國(guó)電力系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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作者：黃榮輝 張宏釗 姚森敬 向陽(yáng) 段生鵬 單位:深圳供電局有限公司 深圳市同步銀星電氣有限公司