論高壓電力設(shè)備絕緣診斷的聲學(xué)檢測技術(shù)

1、    論高壓電力設(shè)備絕緣診斷的聲學(xué)檢測技術(shù)    尚坤摘 要：加強絕緣老化機制研究對于絕緣檢測而言有著十分重要的意義，聲學(xué)檢測技術(shù)是一種十分有效且具有較大發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)方式。本文主要分析了高壓電力設(shè)備絕緣診斷聲學(xué)檢測技術(shù)，以供參考。關(guān)鍵詞：高壓電力設(shè)備；絕緣診斷；聲學(xué)檢測技術(shù)doi：10.16640/ki.37-1222/t.2019.07.186如今聚合物復(fù)合材料在高壓電力設(shè)備絕緣系統(tǒng)當(dāng)中得到了廣泛應(yīng)用，該材料加工中絕緣與導(dǎo)體截面會留有氣泡，高壓系統(tǒng)設(shè)備運行時絕緣老化明顯加快，同時絕緣內(nèi)部形成分層和裂紋等多種絕緣缺陷。聲學(xué)檢測技術(shù)是高壓設(shè)備絕緣缺陷分

2、析的重要技術(shù)，下文就將對該技術(shù)進行簡要分析。1 絕緣診斷概述以往的絕緣診斷試驗項目中主要有直流泄漏電流、絕緣電阻、介損、直流耐壓以及交流耐壓試驗。采用絕緣性能試驗?zāi)軌蚨ㄆ跈z測電氣設(shè)備的絕緣性能，進而準(zhǔn)確預(yù)測高壓電力設(shè)備基本的絕緣狀況，分析絕緣老化狀態(tài)。對于絕緣性較差的部分，應(yīng)及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備的缺陷，同時開展檢修工作，保證高壓電力設(shè)備運行的安全性。絕緣電阻試驗的過程中，若發(fā)現(xiàn)變壓器的吸收比試驗不達標(biāo)，絕緣電阻的絕對值較高但吸收比較小，則可將變壓器設(shè)備歸為不合格產(chǎn)品。采用極化指數(shù)試驗的方式能夠保證判斷的科學(xué)性與準(zhǔn)確性，同時也為判斷提供了諸多的便利。吸收比試驗的時間為60s，介質(zhì)極化剛剛開始，故而其也無

3、法反映絕緣的實際情況，檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性與可靠性較低。極化指數(shù)試驗時間為600s，介質(zhì)極化過程雖然并未完成，但是其已趨于穩(wěn)定狀態(tài)，因此能夠更加科學(xué)和準(zhǔn)確地檢測出高壓電力設(shè)備絕緣的基本情況。工業(yè)水平較高的國家自上世紀(jì)40年代就已經(jīng)應(yīng)用了比較完善的極化指數(shù)試驗方式。另外，增強測量設(shè)備測量過程中的抗干擾能力也可增強測量的科學(xué)性與準(zhǔn)確性，如采取異頻法操作更加便捷，且工作效率也會得到顯著提升。但是若干擾較為明顯，則結(jié)果依然存在較大誤差，對此必須積極研究全新的檢測方法。2 聲學(xué)檢測技術(shù)2.1 聲學(xué)敲擊檢測技術(shù)聲學(xué)敲擊檢測技術(shù)操作簡單，成為了其他檢測技術(shù)的重要輔助方式。該技術(shù)主要以物體叩擊被測試原料為檢測方法

4、，從而判斷被測試材料的質(zhì)量和性能。若材料存在明顯缺陷，叩擊的聲音與正常材料叩擊的聲音明顯不同，且其頻率較低。在以往的檢測工作中主要采取人工檢驗的方式，影響了檢驗的準(zhǔn)確性。如今我國科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平顯著提高，數(shù)字信號處理技術(shù)也得到了飛速發(fā)展。所以該技術(shù)在與現(xiàn)代技術(shù)融合的過程中也能制作出聲學(xué)傳感器，從而增強了檢測的科學(xué)性和準(zhǔn)確性。聲學(xué)敲擊檢測技術(shù)可用于氣隙和分層等缺陷的檢測當(dāng)中，但是該技術(shù)在應(yīng)用中會受到檢測現(xiàn)場聲波因素的影響。2.2 聲發(fā)射技術(shù)聲發(fā)射主要是因為材料受到外力的作用或內(nèi)部殘余應(yīng)力過度集中，而發(fā)生的材料變形和破損的問題。聲發(fā)射技術(shù)通常是在電力設(shè)備中，利用聲波發(fā)射來實現(xiàn)監(jiān)測的技術(shù)。利用數(shù)字信

5、號處理檢測信號，并以此為基礎(chǔ)來總結(jié)歸納絕緣的規(guī)律。且受到電應(yīng)力的作用，局部放電脈沖電流所持續(xù)的時間并不是很長，同時在這一過程中還會釋放出大量的超聲波。所以該技術(shù)可檢驗絕緣性能。盡管對變壓器聲發(fā)射法局部電定位的研究越來越深入，局部放電發(fā)射技術(shù)從理論上講已經(jīng)進入了相對較為成熟的階段，但是由于變壓器由多個放電源構(gòu)成，所以數(shù)字信號處理相對比較復(fù)雜，對后期分析工作的正常開展產(chǎn)生了較大的影響。2.3 超聲檢測在磁盤絕緣子和發(fā)電機定子絕緣缺陷檢測中，主要應(yīng)用橫波檢測的方式，在制作磁盤絕緣子的過程中容易出現(xiàn)亞表面裂紋問題，故而常規(guī)的檢測方式無法保證檢測的效果。超聲波檢測能夠在絕緣內(nèi)部發(fā)出一個波長的橫波，并利用

6、反射波傳播的時間檢測磁盤內(nèi)亞表面裂縫。若在檢查中沒有出現(xiàn)明顯的缺陷，則探傷儀屏幕上就會出現(xiàn)瓷圓柱體斷面的反射波。若檢測中發(fā)現(xiàn)裂紋，瓷圓柱的斷面就會產(chǎn)生缺陷波。在定點發(fā)電機缺陷檢測的過程中，主要采用超聲橫波測試，斜探頭檢測主要涉及到超聲橫波發(fā)射和接收兩個方面。試驗證明，受到熱循環(huán)的影響，定子線棒會出現(xiàn)脫殼現(xiàn)象，探頭所接收到的超聲波幅值也會有所減小。超聲探頭能夠?qū)﹄姎庠O(shè)備中的多種微觀缺陷進行有效的檢測。在試驗中發(fā)現(xiàn)，縱波檢測法對厚度為70-80mm的合成樹脂絕緣材料具有良好的檢測效果，同時可對厚度為20-30mm的樹脂浸漬紙的絕緣氣隙和裂紋進行檢測。且可實現(xiàn)較為理想的檢測效果。3 高壓設(shè)備絕緣診斷

7、中的低頻超聲檢測技術(shù)電力設(shè)備中高壓絕緣體出現(xiàn)老化現(xiàn)象后，可能會導(dǎo)致局部放電問題，進而產(chǎn)生超聲波。若發(fā)電設(shè)備材料出現(xiàn)老化甚至龜裂的問題，電站蒸汽管就可能出現(xiàn)泄露問題，機器出現(xiàn)運行異常后也會發(fā)出一定量的超聲波，進而將故障檢測轉(zhuǎn)換為超聲檢測。采用傳統(tǒng)的檢測方式能夠檢測出高壓電力設(shè)備絕緣故障。采用超聲波檢測技術(shù)只需要向待檢測的物體發(fā)射固定強度的超聲波，采用完善的技術(shù)手段就能夠檢測出高壓電力設(shè)備絕緣故障的具體位置。非接觸點形式的故障診斷主要采用紅外熱成像技術(shù)。但是在高壓設(shè)備絕緣診斷中，熱點淹沒是影響檢測工作的重要因素，這也在一定程度上加大了工作的難度。再者，高壓電力設(shè)備一旦發(fā)生絕緣故障，就會產(chǎn)生超聲波，

8、而利用超聲檢測技術(shù)就可確定故障的具體位置。當(dāng)前，超聲波檢測技術(shù)在高壓電力設(shè)備絕緣診斷的過程中得到了普遍的應(yīng)用。且聲學(xué)檢測技術(shù)對高壓電力設(shè)備絕緣性檢測和定位研究也有著不可忽視的作用。當(dāng)前很多發(fā)達國家均在檢測中廣泛地應(yīng)用超聲波診斷技術(shù)。我國的高壓電力設(shè)備絕緣診斷技術(shù)也越來越多。超聲波檢測技術(shù)由于其自身的優(yōu)勢受到了人們的關(guān)注。相信超聲波檢測技術(shù)也會在未來的發(fā)展中得到更為廣泛的應(yīng)用。4 結(jié)語不同的聲學(xué)檢測技術(shù)特點也有所不同，在現(xiàn)階段的檢測工作中，我們依然要解決一些困擾檢測工作發(fā)展的問題，同時有關(guān)人員也應(yīng)積極采取有效措施推動高壓電力設(shè)備絕緣診斷技術(shù)的發(fā)展，從而使其能夠充分地發(fā)揮自身的作用與價值，提高電網(wǎng)的運行質(zhì)量。參考文獻：1楊帆.高壓電力設(shè)備絕緣診斷中聲學(xué)檢測技術(shù)j.大科技，2016（36）.2齊欣，李思彬.高壓電力設(shè)備絕緣診斷的聲學(xué)檢測技術(shù)j.黑龍江科學(xué)，2016，7（09）.山東工業(yè)技術(shù)2019年7期山東