GB/T 37141.2-2018 高海拔地区电气设备紫外线成像检测导则 第2部分:输电线路
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y。=y×(1 45.1
y 高海拔地区检测的紫外光子数; yo 折算到零海拔处的紫外光子数; H 海拔高度,单位为千米(km); 气压影响指数,m值建议取0.89
J 高海拔地区检测的紫外光子数; yo 折算到零海拔处的紫外光子数; H 海拔高度,单位为千米(km); 气压影响指数,m值建议取0.89
根据电晕放电缺陷对带电设备或运行的影响程度进行不同的处置方式。 第一类:设备存在电晕放电时,一般要求记录在案,注意观察其缺陷的发展。 第二类:设备存在刷状放电时,应缩短检测周期并利用停电机会安排检修,消除缺陷。 第三类:设备存在电弧放电时,应尽快处理
根据输电线路的重要性、电压等级、设备运行环境等条件确定检测周期硅钢片标准,特别重要的线路可适当缩 短检测周期
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10.1紫外线成像设备检测的记录和检测报告应详细、全面,并归档保管。 10.2紫外线成像设备检测报告应包含设备的型号,检测日期、检测环境条件,线路名称、检测人员、设 备名称、电压等级、紫外图像,诊断分析和处理意见等内容, 10.3应详细记录缺陷的相关资料,提出检测诊断报告,检测记录和检测报告样本参见附录F
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紫外线成像设备应符合下列要求: 可识别电晕或电弧等放电现象中的紫外光谱,并进行紫外成像;可拍摄自然光下的环境照 可实现将同一位置、同一时间拍摄的紫外成像与自然光成像图片进行叠加; ) 能实时显示电晕或电弧放电状态和一定区域内的紫外线光子数,具有光子数计数功能; C) 具有较高的分辨率和动、静态图像储存功能; d 能在日光下能观测电晕,并能避免太阳光中紫外线的干扰; 在移动检测时,不出现拖尾现象
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附录B (资料性附录) 紫外光子数距离校正常数C,、C2的取值 将在不同检测距离下检测到的紫外光子数校正到同一检测距离(选取10m)时,儿种常见检测对象 CI、C的取值如表B.1所示
表B.1几种常见检测对象CLC,的取值
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附录C (资料性附录) 放电参数与特征量
定点检测完毕后,从紫外线成像设备检测视频中提取平均光子数、放电形态、放电长度、电弧短接绝 象子伞裙个数等参数或特征,便于分析放电及缺陷类型
带电设备放电主要有电晕放电、刷状放电、电弧放电几种形态
紫外线成像设备观测到短接绝缘子干弧距离的放
C.4电弧短接绝缘子伞裙个数
成像设备所拍摄视频中电弧紫外光斑覆盖伞群的
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附录D (资料性附录) 不同紫外线成像设备光子数的校正
对同一放电点,不同型号的紫外线成像设备检测到的光子数可能不同。可以某种型号的紫外线成 象设备检测到的光子数为基准,其他型号紫外线成像设备在相同检测距离下检测到的光子数与其比值 作为修订系数
D.2修订系数的获取方法
2.1使用标准的针板间隙,如图D.1,间隙距离取20cm,加压至针电极出现稳定电晕。
图D.1标准针板间隙
0.2.2使用基准型号紫外线成像设备,保持检测镜头与放电点在同一高度,检测不同距离时(最长距离 为15m)的紫外光子数,按式(D.1)进行拟合,得到相关参数α。、ba
式中: y 检测到的紫外光子数; 检测距离,单位为米(m); 4 a 系数; 特征指数
式中: y 检测到的紫外光子数; 3 检测距离,单位为米(m); a 系数;
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D.2.3使用其他型号紫外线成像设备,保持检测镜头与放电点在同一高度,检测不同距离时(最长距离 为15m)的紫外光子数,按式(D.1)进行拟合,得到参数α1、b1。 D.2.4按式(D.2)计算出不同仪器的紫外光子数修订系数k:
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输电线路典型放电类型、设备放电状态评判方法、放电类型与原因的诊断
本附录给出了输电线路的典型放电类型、设备放电状态评判方法及放电类型与原因定性、定量诊断 评判方法。
根据检测的紫外光子特征将方 种形念
■设备放电状态评判方氵
对同型号或同类型输电线路设备对应部位放电的紫外图像或紫外计数进行横向比较,对 状杰进行评判
对同一输电线路设备在不同时期的紫 行纵向比较,对设备放电状态进行评
E.3.3红外图像比较
通过与设备外图像进行对比,对带电设备放电进行评判 用红外线成像设备测试时,测量设备应 与紫外线成像设备处在同一位置.且视角相同
E.3.4可见光图像比较
通过与设备可见光图像进行对比,对带电设备放电进行评判。用照相机(摄像机)进行拍摄时,测量 设备应与紫外线成像设备处在同一位置,且视角相同。为了清楚观察到设备表面缺陷,应使用长焦相机 或辅以望远镜进行观测。
E.3.5平均光子数法
利用紫外检测视频提取平均光子数,当平均光子数超过100~300时,可认为被检测部位发生了 电量放电
E.4放电类型与原因的诊断
针对某一具体环境条件及设备,可通过平均光子数等特征量判断放电的类型与原因。本附录给出 典型放电紫外图谱,放电类型与原因的定性、定量诊断方法。诊断时紫外光子数折算到标准距离下 10
(10m).高海拔地区检测的紫外光子数折算到海拔0m处
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良好天气下清洁导线可能出现电晕及刷状放电,主要原因是导电体在设计、制造、安装或检修过程 中,表面存在毛刺、划痕、松股、断股。导线断股引起的放电较为强烈。检测时比较放电点与导线的位 置,若放电点脱离导线,可判断该导线上有异物,或导线发生了断股(通常为断股)。若各视角下放电点 紧贴导线,可判断为导线划痕或断股 良好天气下清洁导线放电类型及放电原因的评判方法如表E.1所示。 各种缺陷对应的典型紫外图谱如图E.1、图E.2、图E.3和图E.4所示。 处理建议:若出现刷状放电,应对导线进行更换或无晕处理
1良好天气下清洁导线放电缺陷及放电类型的
图E.1导线毛刺电量放电过程(实验室拍摄)
图E.2导线毛刺引起的电量放电(现场拍摄
在降雨天气下,导线出现放电有两种情况:其一是导线本身直径过小或存在缺陷;其二是由于水滴 形成的尖端而产生放电,降雨天气消除后放电消失。其放电阶段可分为无电晕阶段、水滴电晕放电阶 段、导线电晕放电阶段、导线刷状放电阶段。 不同降雨条件下导线放电类型的定量评判方法如表E.2所示, 降雨后导线表面电晕放电的典型紫外图谱如图E.5和图E.6所示。 处理建议:当导线截面过小(或存在缺陷)且放电严重(出现刷状放电)时,应对导线进行更换或无晕 处理
表E.2降雨条件下导线放电类型的定量评判
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图E.5降雨后导线上的电量放电(实验室拍
直径过小或存在缺陷;其二是由于污移 颗粒引起导线表面电场畸变产生放电。其放电阶段可分为无电晕阶段、污移颗粒电晕放电阶段、导线电 军放电阶段、导线刷状放电阶段 不同污移条件下导线放电类型的定量评判方法如表E.3所示。 污移条件下导线表面电晕对应的典型紫外图谱如图E.7所示。 处理建议:当放电严重(出现刷状放电)时,应对导线进行更换或清扫
表E.3污移条件下导线放电类型的定量评判
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图E.7污移条件下导线的电晕放电(实验室拍
良好天气下清洁均压环可能出现电晕及刷状放电,主要原因为均压环表面存在毛刺,均压环设计 理、均压环尺寸与电压等级不匹配等缺陷,放电类型及放电原因的评判方法如表E.4所示。 处理建议:若出现刷状放电,应对均压环进行更换或无晕处理
表E.4良好天气下均压装置放电缺陷及放电类型的定量评判
在降雨天气下,由于重力作用,雨滴悬垂在均压环下表面形成尖端,造成电晕放电加剧,当表面雨滴 蒸发以后,均压环表面的电晕放电消失。其放电阶段可分为无电晕阶段、水滴电晕放电阶段。 不同降雨条件下均压环放电类型的定量评判方法如表E.5所示。 处理建议:如果在良好天气环境下均压环表面没有明显刷状放电,只是在雨天放电明显,则无需对 均压环做相关处理
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在污移条件下,均压环出现放电有两种情况:其一是均压环表面本身存在金属尖端;其二是由于污 颗粒引起导线表面电场畸变产生放电。其放电阶段可分为无电晕阶段、污移颗粒电晕放电阶段、均压 电晕放电阶段、刷状放电阶段 不同污移条件下均压装置放电类型的定量评判方法如表E.6所示。 绝缘子端部均压环污移产生的电晕对应的典型紫外图谱如图E.8。 处理建议:当放电严重(出现刷状放电)时,应对均压环进行更换或清扫
绝缘子端部均压环污移产生的电晕放电(现场拍
良好天气下输电线路金属尖端可能出现电晕及刷状放电,主要原因为金属尖端处的曲率半径较小, 电场畸变严重。主要发生在防震锤、绝缘子端部联结金具等位置, 良好天气下金属尖端放电缺陷及放电类型的定量评判方法如表E.7所示。 输电线路金属尖端对应的典型紫外图谱如图E.9、图E.10所示。 处理建议:当放电严重(出现刷状放电)时,应对金属尖端进行处理或更换
表E.7良好天气下金属尖端放电缺陷及放电类型的定量评判
图E.9导线防震锤处的电晕放电(现场拍摄)
图E.10绝缘子端部联结金具的电量放电(现场拍摄)
在降雨天气下,由于空气湿度较高,在金属尖端附近的空气层更容易发生电离,形成电晕。当降雨 结束,尖端表面的水分蒸发以后,尖端处的电晕逐渐消失。其放电阶段可分为无电晕阶段、水滴电晕放 电阶段、尖端电晕放电阶段、尖端刷状放电阶段, 不同降雨条件下金属尖端放电类型的定量评判方法如表E.8所示。 处理建议:如果在降雨环境中,金属尖端的放电稳定,没有出现持续的刷状放电,则无需对放电点进 行处理
表E.8隆雨条件下金属尖端放电类型的定量评
注:降雨量等级划分参见GB/T28592—2012
在污条件下,由于金属尖端的曲率半径较小,表面污移层颗粒对金属尖端放电的影响甚微,主 是由于本身的尖端效应导致的电晕放电。金属尖端的放电情况和清洁状态时的放电情况类似,只 于污移附着会使得尖端效应减弱,放电可能有一定程度的减弱。其放电阶段可分为无电晕阶段、尖 16
电晕放电阶段、刷状放电阶段。 不同污移条件下金属尖端放电类型的定量评判方法如表E.9所示
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E.4.5.1瓷绝缘子
.5.1.1内部短路(零值丝
零值绝缘子电晕放电对应的典型紫外图谱如图E.11所示。 紫外检测:如果电晕放电出现在相邻的绝缘子上,光子数约1000~4000,而该片绝缘子无电晕放 电,则该片绝缘子可能为零值绝缘子。 红外检测:如果完全短路,则该绝缘子比附近的绝缘子温度低;如果部分短路,该片绝缘子比临近的 绝缘子温度高5℃~10℃。 可见光检测:绝缘子可能出现水泥开裂情况。 检测环境要求:由于降雨及雨后水滴引起的电晕会掩盖该故障,应在良好天气进行检测。 处理建议:应根据该绝缘子串中零值(低值)绝缘子的片数决定是否尽快更换或在下一次计划停电 中进行更换。
E.4.5.1.2绝缘子破裂或表面缺陷
瓷绝缘子破裂或表面缺陷对应的典型紫外图谱如图E.12。 紫外检测:绝缘子出现裂缝时,将沿裂缝出现电弧放电,光子数约7000~9000;绝缘子表面出 小的局部缺陷时,不会出现电弧放电,可能出现电晕放电,光子数在200~1000之间;绝缘子出现
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大缺口时,可能会在钢脚、钢帽处出现电弧,光子数约7000~9000。 红外检测:如果裂缝导致绝缘子完全短路,则该绝缘子比附近的绝缘子温度低;如果部分短路,该片 绝缘子比临近的绝缘子温度高,温差小于5℃。绝缘子表面出现较小的局部缺陷时,红外检测不会发 现温度异常。 可见光检测:可观察到绝缘子表面的裂纹、局部缺陷、缺口。 检测环境要求:由于降雨及雨后水滴引起的电晕会掩盖该故障,应在良好天气进行检测。 处理建议:对于破裂或有较大缺口的绝缘子,应根据该绝缘子串缺陷、绝缘子的片数决定是否尽快 更换或在下一次计划停电中进行更换;对于表面有较小局部缺陷的绝缘子,应根据放电及噪声强度决定 是否在下一次计划停电中进行更换或不予更换
E.4.5.2复合绝缘子
E.4.5.2.1护套开裂
图E.12表面缺陷瓷绝缘子的放电过程(实验室拍摄)
复合绝缘子护套开裂产生缺陷的电晕放电对应的典型紫外图谱如图E.13。 紫外检测:由于橡胶护套开裂处出现高场强,将引发电晕放电,光子数约在1000~10000之间 大部分缺陷靠近绝缘子的高压端;若护套开裂较长,将沿开裂处出现多点电晕甚至连接成电弧,光子数 在10000以上。 红外检测:无明显温度异常。 可见光检测:可观察到护套开裂。 检测环境要求:由于降雨及雨后水滴引起的电晕会掩盖该故障,应在良好天气进行检测。 处理建议:若出现单点电晕,或出现电晕的长度不及绝缘子长度的三分之一,应接第二类缺陷进行 处理;若出现电晕的长度超过绝缘子长度的三分之一,应按第三类缺陷进行处理
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E.4.5.2.2伞裙破坏
紫外检测:由于老化、电蚀等作用,伞裙可能出现穿孔、龟裂、粉化等现象。若在伞裙/护套接触处出 现电晕放电,光子数在2000~4000,可能出现了伞裙穿孔。 红外检测:无明显温度异常。 可见光检测:沿着伞裙有穿孔,通常发生在伞裙/护套接触处,芯棒可能暴露在外, 检测环境要求:由于降雨及雨后水滴引起的电晕会掩盖该故障,应在良好天气进行检测。 处理建议:若出现伞裙穿孔、龟裂严重、外护套脱落等情况,应按第三类缺陷进行处理;若出现轻微 的龟裂或破损,应按第二类缺陷进行处理
E.4.5.3污移条件下的绝缘子
污移引起的放电以绝缘子表面发生居多。通常情况下,干燥的污移绝缘子污移分布不会引起放电, 只有在潮湿的环境下才会发生放电;潮湿环境下电晕放电形态具有间歇性,严重时会观测一定长度的 电弧。 绝缘子在中度污移(等值覆盐密度0.08mg/cm)及湿润条件下,绝缘子放电类型的定量评判方法 如表E.10所示,对应的典型紫外图谱如图E.14、图E.15、图E.16和图E.17所示。 处理建议:对于出现电晕放电及刷状放电的绝缘子,应按第二类缺陷进行处理,在下一次计划停电 中予以清扫、更换绝缘子或调整爬电距离;对于出现短接多片伞裙的电弧放电,应按第三类缺陷进行 处理
取样标准E.10污移条件下绝缘子放电类型的定量评判
.14瓷绝缘子中度污移的放电过程(实验室拍摄
15复合绝缘子中度污移的放电过程(实验室拍摄
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图E.16污移绝缘子上的刷状放电
国家标准图E.17污秽绝缘子上的电弧放电
....- 检测标准
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