应用研究
紫外成像技术在变电设备带电检测中的应用
唐铁英许杰陈悦
（浙江省杭州市电力局浙江杭州310052）
专
摘要：本文从紫外成像技术的基本原理和技术特点出发，分析了影响常外成像仅检测结果的主要因素，阐速了蒙外检测电录放电的诊斯方法。结合现场对多个变电所内电气设备款电检测的实际案例，根据不同电气设务，对放电现象进行了分类，并对引起设备电案、电及局部放电的主委原因、关健部位及其可能带来的危害进行了分析，并给出了相应的检修处理建议，实降应用证明了该方法的有效性。
关键调：紫外成像变电设备电晕放电无损检测中图分类号：TM855
文献标识码：A
文章编号：10079416(2011)05016403
电气设备紫外成像检测技术可以检测电晕放电和表面局部放电特性以及电力设备外绝缘状态和污移程度，能够较明确的给出故降的属性、部位和严重程度，不需另备辅助信号源和各种检测装置为设备检修提供依据。与其他检测手段相比，具有简单高效、真观形象，且不影响设备运行，安全方便的诸多优点，可以在电气设备多种缺陷和故降的检测中发挥积极作用。目前，该技术已经在美国、英国、俄罗斯、日本、以色列、印度等许多国家得到了广泛的关注和应用。现在国内已有多家电力有关部门和高
校引进紫外成像仪，并正在积极开展紫外放电检测工作-)。 1、紫外成像原理
根据电力设备行维护经验可以知道，高压导体粗的表面、终端锐角区域、绝缘层表面污移区、高压套管及导体终端绝缘处理不良，以及高压导线断股、压接不良，绝缘体残缺、破损等有绝缘缺陷的电气设备，在高电压运行时，会因为电场集中雨发生放电现象图。在高压设备电气放电时，根据电场强度的不同，会产生电晕、闪络或电弧。在放电过程中，空气中的电子不断获得和释放能量，面当电子释放能量（即放电），便会放出紫外线。
紫外线的波长范围是10nm~400nm，太阳光中也有紫外线，波长小于280nm的部分几乎全部被大气中的臭氧所吸收，称为“太阳育区”，可以通过大气传输的是315nm~400nm的。高压设备放电产生的紫外线大部分在280nm~400nm内，也有小部分波长在230nm~280nm内，探测这部分波长的紫外线，可作为判断设备放电的依据。
紫外成像技术就是利用这个原理，接收设备放电时产生的紫外讯号，经处理后与可见光影像重叠，显示在仪器的屏幕上，达到确定电案的位置和强度的目的，从面为进一步评估设备的运行情况提供更可靠的依据”。
2、紫外成像仪测试中的影响因素
紫外光子计数为紫外成像仪每分钟内测得的紫外光子数，用以表征电晕活动强度的大小。光子数量极受环境影响，其主要的影响因素有观测距离、仪器增益、气压、温度、湿度等。因此，必须明确这些因素对紫外检测结果的影响。
2.1距离因素
当距离增加时，检测视角将减小，对应的灵敏度随之降低。理想条件下，均勾介质中的点光源所发射光波的强度与距离的平方成反比。实际条件与理想条件存在很大差别，但可以确定的是随着距离的增大，放电计数次数减小
通过实验发现"，以距离平方为参量的一次线性式可以很好的反映距离与紫外计数间的变化关系，同时符合一定距离外无法检测出电晕的实际情况，如图1所示。比较不同距离条件下的电
晕强度时可进行一定的强度修正。 6164
方方数据
4000 3000
海 0 款
1000 0 0
100
9.07872
200
300
图1紫外光子数和距离平方的关系
400
2.2增益的影响
由前文可知，紫外光谱在电晕光谱中所占比例较小，经过仪器的光学系统传输，最终到达CCD板的紫外光子数损失很多。为了提高仪器的灵性，仪器内部对进人光学系统的紫外光子进行增益处理。增益后，紫外计数的数值随之发生改变，影响对电晕强度的评价。
通过现场使用经验，可按表1对紫外成像仪进行增益设定。紫外计数很小时，可选择高增益，以便发现较弱的电景源；紫外计数中等时，可选择一般增益，便于比较；紫外计数较大时，可选择低增益，以便避免紫外图像相互叠加，从面准确定位电晕源。
表1光子个数与增益选择关系
光子个数 200 2005000 >5000
2.3气压和温度的影响
紫外成像仪增益设定
>150 90150 <80
气压和温度的变化可改变空气的密度，影响电离过程，从而影响仪器采集到的紫外光子数量。一般情况下，高气压、低温度条件下紫外计数要比低气压、高温度条件下的紫外计数低，具体。在实际应用中，温度和气压的差异引起的偏差较小，远小于仪器本身的误差和测量过程产生的偏差。因此，一般不对气压和温度的差异进行修正。