För närvarande är användningsmängden av kompositisolatorer enorm. Om kärnstångsprocessen inte är väl kontrollerad, kommer defekter att lämnas däri, och strängbrott och haveri kommer att inträffa under driften av isolatorn. För att eliminera felen i knoppen är det mycket viktigt att tidigt diagnostisera defekter i kärnstången i kompositisolatorn. För driftenheten är metoden för livedetektering det bästa sättet att ta hänsyn till tillförlitligheten och uppfattningen av utrustningens status. För närvarande är de relativt effektiva och mogna metoderna för live-detektion av kompositisolatorer infraröda och ultravioletta tester.
1 Infraröd diagnos av inre defekter
1.1 Infraröda egenskaper hos interna defekter
Värmekällorna för kompositisolatorer inkluderar huvudsakligen polarisationsförlust, partiell urladdning, läckström, etc. De två första orsakas av den överdrivna koncentrationen av det elektriska fältet som orsakas av defekter; läckströmsuppvärmningen är vanligare vid försämring av isolatorkjolens yta, medan läckströmmen är koncentrerad till den försämrade delen och det finns en betydande temperaturskillnad mellan delen och omgivningen. Vanligtvis kommer luftgapet och änden av den förkolnade kanalen att bli "hot spots" på grund av partiell urladdning, medan mittdelen av kanalen tenderar att ha en lägre temperatur på grund av det svaga elektriska fältet.
Exempel 1: Slutet blir fuktigt.
Många kompositisolatorer på en 500kV-ledning hade en temperaturökning på 2-4K. Temperaturstegringstestet under AC- och DC-motståndsspänning utfördes i laboratoriet. Amplituden för den pålagda spänningen är lika med den för den maximala driftspänningen (1,1Um/).
Funktioner: När AC-högspänning appliceras är temperaturökningen under hög luftfuktighet cirka 4-5K, vilket är betydligt högre än temperaturökningen under låg luftfuktighet. I DC-högspänningstestet är temperaturstegringen av isolatorn nästan osynlig;temperaturstegringsskillnaden under olika luftfuktighet gör att temperaturen stiger under detektering på plats, och ibland är temperaturökningen hög, och ibland sker ingen temperaturökning.(Referens: Inverkan av fukt på kompositisolatormantel på onormal temperaturökning vid slutet)
Exempel 2: Karboniseringskanal
En av de dubbla V-strängade kompositisolatorerna i ett torn för en 500kV-ledning var trasig, och kärnstången på den trasiga isolatorn hade många hål och en elektrisk korrosionskanal hade genererats inuti. Den trasiga isolatorn A och samma sats av isolator B placerades under driftspänningen för infraröd temperaturmätning.
Det visade sig att temperaturen i mitten av isolator A var 14,8 grader, högre än temperaturen för isolator B, som var 12,9 grader. Under testet fann man att temperaturen på enheterna 45-46 i mitten av isolatorn A (den första enheten vid lågspänningsänden är den första enheten, och sektionen mellan enheterna {{6} } är förbindelsepunkten mellan kärnstångens korrosion och icke-korrosion) är högre än den för isolatorn B (1,9 grader ). Båda temperaturerna på högspänningsändarna på isolatorerna A och B är runt 15 grader, med liten skillnad.
Det finns infraröda egenskaper hos isolatorer med elektriska korrosionskanaler:
(1) Högspänningsänden av den elektriska korrosionskanalen och gränsområdet för den intakta kärnstaven är områden med tydlig temperaturökning;
(2) Jämfört med isolatorer utan elektrisk korrosionskanal, kanske temperaturökningen inte är hög (endast 1,9 grader);
(3) Temperaturskillnaden mellan olika positioner av själva isolatorn är uppenbar.
(Faktum är att isolatorn B också har inre defekter och är dålig vidhäftad.)
1.2 Testbedömning
Kriteriet för infraröd diagnos av kompositisolatorer i drift på plats är bilaga I.2 DL/T664 Application Specifikationer för infraröd diagnos av strömförande utrustning. När temperaturskillnaden för själva kompositisolatorn överstiger 0.5-1.0 K, bör man vara uppmärksam på en sådan skillnad.
Med tanke på att infraröd detektering på plats lätt påverkas av extern ljusreflektion, vinkel och skärpa, är det svårt att kontrollera testfelet. Därför har många enheter (inklusive China Electric Power Research Institute och provinsföretag) sänkt kriterierna ovan till 2,0K under test på plats.
För misstänkta isolatorer bör flera spårningstester och fas-till-fas-jämförelser utföras för att underlätta bedömningen.
1.3. Försiktighetsåtgärder för test
a. Undvik påverkan av solljus och andra synliga ljus.
Eftersom kompositisolatorn är en spänningsinducerad värmeanordning, påverkas dess temperaturfälttest lätt av den yttre miljön. När solljus och synligt ljus är starkt orsakas temperaturskillnaden mellan solsidan och baksidan av isolatorn, vilket resulterar i temperaturskillnaden mellan kärnstångens olika sidor.Som visas i fig. 3 var solljuset starkt under testet den dagen. Vid den tiden var den högsta punkten för infraröd temperaturmätning belägen på ytan av kjolen med stark solljusreflektion. Temperaturen på mätpunkten (SP1) på kärnstavens solsida och temperaturen på mätpunkten (SP2) på baksidan är 27,9 grader respektive 25,0 grader, och temperaturskillnaden når 2,9 K. Temperaturskillnaden som orsakas av solljus kommer med stor sannolikhet att sänka de möjliga heta fläckarna inuti kärnstången, vilket resulterar i missad bedömning.Därför är det bättre att göra testet på en molnig dag.
b. Ställ rimligt in testavstånd, reflektivitet, vindhastighet och andra parametrar. Reflexionsförmågan bör ställas in mellan {{0}}.85 och 0.95, och testavståndet bör ställas in rimligt när man klättrar i tornet eller under tornet (utrustning som avståndsmätare, vindmätare etc. kan bäras till mäta testmiljöns parametrar);
c. Välj hellre en vinkel vinkelrät mot isolatorns kärna under testet, och var uppmärksam på att fokusera samtidigt. Alltför vaga infraröda bilder bör avvisas. Kärnstångens heta punkt bör jämföras med andra avlägsna positioner av kärnstången för att bestämma temperaturökningen. Vinkeln som visas nedan är bättre:
d. Registrera tiden, omgivande luftfuktighet och temperatur under testet och skaffa infraröda bilder för efterföljande analys.
e. Om testparametrarna för det infraröda fotot inte är korrekta (mjukvaran för det allmänna infraröda instrumentet har testbildens inverteringsfunktion), använd programvaran för att modifiera testparametrarna och räkna om temperaturökningen. Om du gör det kan påverkan som orsakas av felaktig inställning av testparametrarna i viss utsträckning minska. (Noggrannheten är dock fortfarande dålig jämfört med att ställa in parametrarna korrekt för det faktiska testet).
f. Om tornet är för högt, testavståndet är långt och det infraröda instrumentets upplösning är begränsad, kan temperaturökningen inte mätas. Testavståndet kan ökas genom att lägga till en fokuseringslins.
2 Ultraviolett diagnos av inre defekter
2.1 Ultravioletta egenskaper hos inre defekter
När koronan orsakas av defekter såsom karbonatiseringskanaler, korrosion, etc. hos kompositisolatorn, kan koronan observeras med hjälp av en ultraviolett bildapparat. Fördelarna med den ultravioletta metoden: (1) Detektionsavståndet är långt; (2) detektionskänsligheten för korona är hög, vilket bidrar till tidig upptäckt av defekter; (3) detekteringskänsligheten för ledningsdefekter är högre än den för den infraröda metoden.Nackdelen med UV-metoden: Typerna av defekter som kan upptäckas är begränsade, och alla defekter genererar inte stabil corona. Till exempel genererar sprickan på ytan av kärnstången korona endast när den är våt, men vid denna tidpunkt kan regndropparna på ytan av isolatorn också generera korona.Den ultravioletta metoden har vissa krav på belysning och höga krav på detekteringspositionen. Urladdningsbilden kan endast erhållas på framsidan av urladdningen.Därför är bedömningen av lokala defekter hos isolatorer med metoden huvudsakligen i en hjälpposition och används vanligtvis tillsammans med den infraröda metoden.
UV-detekteringsfall:
Temperaturstegringen av kompositisolatorn på en 500kV transmissionsledning hittades, och infraröda och ultravioletta tester utfördes samtidigt, som visas i figuren nedan.
De ultravioletta bilderna av kompositisolatorn med skadad mantel, delad mantel längs kärnstången och krypande ändar visas i fig. 6-8.
Det finns infraröda egenskaper hos isolatorer med defekter:
(1) För isolatorn med bruten kärnstång, när infraröd och ultraviolett detektering görs samtidigt, är området där isolatorn har onormal urladdning i linje med området där temperaturökningen överstiger standarden; (Om det finns en temperaturökning och ultraviolett urladdning samtidigt är sannolikheten för defekt mycket hög.)
(2) Det kommer att finnas betydande ultraviolett urladdning i änden av det delvis skadade höljet och det långsträckta spruckna höljet;
Dessutom kommer ändkrypningen orsakad av allvarliga lokala föroreningar också att orsaka skada på isolatormanteln. För kompositisolatorer, om en koncentrerad och stabil urladdning på mantelns yta upptäcks genom UV-test, bör risken för skada på manteln övervägas och noggrann inspektion bör göras. Om manteln är skadad bör isolatorn bytas ut så snart som möjligt.
2.2 Testbedömning
Ultraviolett teststandard: DL/T 345-2010 Riktlinjer för tillämpning av ultraviolett diagnosteknik för energisatt utrustning";
Diagnosmetoden inkluderar bedömningen av själva utrustningen och jämförelsebedömningen mellan trefasutrustning. I allmänhet, när urladdningen är allvarlig, är antalet ultravioletta fotoner stort, vilket är lätt att bedöma. Om antalet är litet och instabilt bör flera spårdetekteringar och fasjämförelser utföras.
2.3. Försiktighetsåtgärder för test
(1) Ställ in en rimlig vinst
När förstärkningen är inställd för lågt räcker inte detekteringskänsligheten, och om förstärkningen är inställd för högt är det lätt att bli störd av den externa optiska fibern. Generellt sätts förstärkningen till det maximala värdet i början av testet, och förstärkningen justeras gradvis i enlighet med mättnaden av antalet fotoner;
(2) Vindhastigheten bör inte vara högre än 5m/s;
När vindhastigheten är för stor kommer det att påverka antalet observerade ultravioletta fotoner;
(3) Undvik blockeringar och elektromagnetiska störningar;
(4) Det är tillrådligt att testa på natten eller en molnig dag;
(5) Om ytan är för smutsig och kompositisolatorns hydrofobicitet går förlorad, kommer även ultravioletta signaler att genereras, som måste särskiljas.
3 Slutsats
(1) För isolatorer som misstänks ha defekter i kärnstången bör infraröda och ultravioletta inspektioner utföras samtidigt. Om det finns temperaturhöjningar och ultravioletta urladdningar samtidigt är sannolikheten för defekter mycket hög;
(2) Rimliga parametrar måste ställas in för infraröd test för att säkerställa testbildens klarhet; annars kommer testresultaten att avvika kraftigt, och testresultatet av att klättra i tornet är betydligt bättre än testet under tornet;
(3) För den elektriska korrosionskanalen är platsen som genererar infraröda och ultravioletta onormala signaler ofta slutet av kanalen;
(4) Temperaturökningen orsakad av interna defekter är inte uppenbar i det inledande skedet och bör slutligen bekräftas genom flera spårningstester och jämförelser mellan faser;
(5) Det ultravioletta testet är mer känsligt för brottdefekter i kärnstången, men upptäckten av inre defekter bygger huvudsakligen på det infraröda testet.