紫外电晕检测仪在电晕放电检测中的应用

　　1　原理

　　电晕放电现象的光谱分析表明其波长范围为230~405 nm,其中240~280 nm的光谱段称为太阳盲区,该段内由太阳发射的紫外光量极低。根据这一特性,美国、南非和以色列等国家研制开发了用于日间检测电晕的紫外电晕检测仪,其工作原理如图1所示,该仪器利用紫外线束分离器将输入的影像分离成2部分。它用盲光滤光器过滤掉太阳光,并将第1部分影像传送到一个影像放大器上。因为电晕放电会放射出波长范围在230~405 nm范围内的紫外线,而紫外光滤光器的工作范围为240~280 nm,这个比较窄的波长范围产生的影像信号也较微弱(因为电晕信号只包括很少的光子),因此影像放大器的工作是将微弱的影像信号变成可视的影像。因没有太阳光辐射的影响,可以得到高清晰度的图像。影像放大器将紫外光影像发送到一个装有CCD装置的照相机内,而同时被探测目标的影像被发送到第2台标准的视频照相机内。特殊的影像处理工艺将2个影像叠加起来,最后生成显示绝缘子、导线或其它输电线路元件及其电晕的图像。

　　2　国外的应用现状

　　国际上已有多家电力公司将电晕检测仪应用于用于138 kV和500 kV输电线路、电力设备和发电机线圈表面放电的检测,均取得了良好的效果。在随后检修中,验证了仪器检验的结果是正确的,如输电线路、复合绝缘子的接头处等。

　　由美国EPRI牵头多家电力公司共同进行了为期3年该仪器在架空线电晕放电检测研究,经过试验室模拟和大量的现场实测经验,编写了一份架空线电晕现象的正确评估检测导则。在判断上导则中介绍的方法主要有:

　　(1)直接法　此法直接利用电晕检测仪结果对设备的电晕状况进行评价,一般仅用于严重故障的判断。

　　(2)同类比较法　此法是指在同一回路的同型设备或同一设备在相同运行工况下的同一部件之间对检测结果作比较。具体做法就是利用电晕检测仪获得同类设备的对应部位电晕活动产生的光电子数量进行纵向和横向比较,可以比较容易地判断出电晕放电是否正常。同类比较法适用范围比较广,在电力生产现场中各型设备均有使用,运用也比较简单。

　　(3)档案分析法　此法将测量结果与设备电晕活动档案记录的数据相比较后进行分析。其基础工作就是要建立设备电晕放电技术档案。在诊断设备电晕有无异常时,可分析该设备在不同时期的电晕检测结果,包括温度、湿度等分布变化,以掌握设备电晕活动的变化趋势,然后进行判断。

　　3　技术特点

　　与传统的预防性试验和离线检测相比,紫外检测有以下技术特点: