光子型紫外检测管理系统在高压电气设备的应用

黄荣辉，张宏钊，姚森敬，向阳，段生鹏

（1.深圳供电局有限公司广东深圳518001；2.深圳市同步银星电气有限公司广东深圳518110）

光子型紫外检测管理系统在高压电气设备的应用

黄荣辉1，张宏钊1，姚森敬1，向阳2，段生鹏2

（1.深圳供电局有限公司广东深圳518001；2.深圳市同步银星电气有限公司广东深圳518110）

随着电网规模的不断扩大，电力负荷要求的也不断提高，相应预防性维护的要求也不断提高。电气设备在大气环境下工作，随着绝缘性能的降低，会产生电晕放电现象，使设备表面发生电化学腐蚀，其长时间作用对线路或设备的安全运行会造成威胁。同时，异常的电晕放电发生的微弱放电现象又是部分缺陷故障的早期征兆。电气设备在放电过程中，会向外辐射大量紫外光子。可以利用定量检测电晕放电强度来间接评估运行设备的状况，实时掌握电力设备的运行状态。将光子型紫外成像管理系统应用于高压电气设备的检测工作当中，可使高压电气设备检修工作人员及时发现设备漏洞，并帮助检修工作人员进行现场维修，具有很好的应用价值。

光子型紫外成像；检测系统；高压电气设备；应用

高压电气设备在使用的过程中，经常会出现损坏、故障，为了保证高压电气设备能够正常运作，就必须提高高压电气设备的预防维护能力。紫外成像监测管理系统不仅具有灵敏度高、定位精准等特性，还具有探测距离远的优点。将光子型紫外成像检测管理系统应用于高压电器设备的检测维护工作当中，可以帮助设备检测维修工作人员及时的发现高压电气设备漏洞，并且及时的对高压电气设备漏洞进行维修，以确保高压电气设备能够正常运转，尽可能的减少高压电气设备瘫痪事故发生率。

1　光子型紫外成像检测管理系统

1.1光子型紫外成像检测管理系统数据库的构建

紫外成像监测管理系统的数据可为SQL Server2000数据库，依据用户的需求，在数据库中设立：变电站名称表、用户表、电压表、检测设备名称以及紫外成像检测信息表等，并且保存在该系统的数据库中。当用户进入紫外成像检测信息界面的时候，系统程序将自动将信息录入，自动录入可以减少手动录入差错的发生，且自动录入的速度要比手动输入的速度更快，能够帮助工作人员提高工作效率，提高高压电气设备检测的准确性。另外，还需要在系统中设置高压电气设备参数，以便系统对高压电气设备目前运行状态进行判断和分析。除此之外，还在该系统设置了“高压电气设备运行描述”、“故障原因分析”以及“故障维修方法”等程序，以便设备维护工作人员对设备故障进行及时有效地维修。整个系统的集成技术框架如图1所示。

1.2光子型紫外成像检测管理系统数据库的操作

光子型紫外成像检测管理系统数据库的操作主要有：连接数据库、录入信息、修改以及查询等操作。连接数据库的方法有两种，一种是BDE连接方式，一种是ADO连接方式，本站所用的光子型紫外成像检测管理系统数据库连接方式为ADO连接方式。光子型紫外成像检测管理系统数据库的连接主要涉及到数据源、数据感知以及数据集这三大控件；数据库表的删除、修改以及记录查询等。操作方式一共有两种，一种是编写ADOQuery组件的SQL语句，另一种是直接调用ADOQuery，这两种操作方式优点各异。对于数据库的差异、录入以及维修，应该选择一种操作相对简单的方式，但是对于数据库表的删除、修改以及记录查询，则应高选择便血相对灵活的方式，即编写SQL语句操作方式。光子型紫外成像检测管理系统的查询界面医用设置了5个选项，分别是高压电气设备类型、变电站名称、测试人员、测试时段以及测试结果，设置这些选项是为了让设备维修人员更方便的操作光子型紫外成像检测管理系统［1］。

1.3光子型紫外成像检测管理系统的数据处理

光子型紫外成像检测管理系统进行图像处理方法有两个，一个对图像进行增强，以此来改善成型效果；二是提取图像的特征，一下次来辅助工作人员判断高压电气设备的运转情况以及故障类型。针对比较容易处理的图像，只需要Delphi编程就能完成，针对比较难处理的图像，则需MATLAB编程来完成。为了更方便高压电气设备维护人员使用，本站一律使用MATLAB编程来对紫外检测图像进行处理［2］，如图2所示。

图1　管理系统的技术框架图

图2　利用数学形态学提取放电区域及参数的界面

光子型紫外探测器的智能紫外线监测系统，可以独立进行工作。系统会将现场的实时照片、现场的温度、湿度、观测点的紫外光子数值等探测数值返回来，并且把这些数据传到变电站内的终端服务器上，然后再将数据传至电网公司监测平台上。工作人员可以通过系统的终端平台查阅上述数据的查阅，如果发现数据异常，应该立即查看数据异常位置，发现故障隐患问题，并及时解决。系统的结构如图3所示。

图3　系统结构图

1.4使用Excel表格将检测数据导出到

光子型紫外成像检测管理系统除了包括紫外摄像仪器、数据库、图像处理等程序之外，还包括数据输出设备。经过光子型紫外成像监测管理系统收集、处理过的信息，只能在系统的界面显示，为了方便高压电气设备工作人员的维修检测工作，可以使用数据输出设备，将紫外成像监测所的数据，用Excel表格导出，光子型紫外成像检测管理系统中的Delphi程序一般都会自带的Excel Application组件，因此，不需要工作人员再在光子型紫外成像检测管理系统的数据库中设置Excel表格程序，Delphi程序自带的Excel Application组件，会自动将光子型紫外成像检测所得的数据记录在Excel表格中，工作人员只需使用输出设备将Excel数据记录导出即可［5］。

2　光子型紫外成像检测管理系统中的应用

近年来，光子型紫外成像检测管理系统逐渐被用于监测电网设备工作当中。目前，本站已经把光子型紫外成像检测管理系统应用于高压电气设备的检测维修工作中，并且得到了很好的效果。管理系统的主界面如图4所示。

图4　管理系统主界面

1）高压电气设备导线外伤检测

通过紫外成像仪可以检测出高压电气设备导线在运行中所出现的外部损伤、断股、散股等故障。由于导线表面与内部发生改变，从而导致周围电场的强度变强，有时候甚至会出现电晕，然而，这种电晕很难用肉眼看到。但是，通过光子型紫外成像仪检测就可以明确的显示。由此可见，光子型紫外成像检测管理系统在日常检测、检验工程质量中作用甚大。

2）高压设备均压环故障

高压设备均压环可以有效的使高压电气设备曲率半径增加，从而起到均匀电场的作用。如果在高压设备均压环出现破损、位置不正确的时候，会导致电场不均匀，甚至会使场强梯度增大，从而加快高压电气设备损坏速度，最终到高压电气设备出现故障而瘫痪。光子型紫外成像检测管理系统能够及时的发现设备均压环故障，并且及时将故障信息反馈给高压电气设备维修工作人员，工作人员进行针对性维修，确保了高压电气设备的正常运行。

3）检测高压电气设备污染程度

高压电气设备在收到污染后，很容易出现电晕现象，不利于高压电气设备的运作，通过光子型紫外成像检测管理系统，对高压电气设备的污染程度进行检测分析，以便工作人员对高压电气设备进行清洁，避免因为高压电气设备污秽而影响运转［6］。

4）检测高压电气设备安装质量

由于高压电气设备的电压等级较高，电场较强，当电场超过空气的电场强度时，就会产生电晕现象，从而导致高压电气设备发生故障，因此，安装高压电气设备时，需谨慎操作。光子型紫外成像检测管理系统能够有效的检测高压电气设备的安装质量，可以通过紫外成像仪检测，可直观的检测出来，有效的避免过强电场对高压电气设备带来损伤［7］。

5）对高压电气设备的绝缘诊断

在高压电气设备发生绝缘故障的时候，光子型紫外成像检测管理系统会通过多种情况表现出来，并及时反馈，工作人员针对不同情况，对高压电气设备进行检查维修。在110 kV开关的中间出现异常放电现象，通过红外线对该处进行测温并且进行判断，如果该部位的温度在3℃时，就存在严重隐患。在这种情况下，紫外成像则不受温度的束缚，光子型紫外成像检测管理系统依然能够正常工作，使得高压电气设备的绝缘诊断效率大大提高，延长了高压电气设备的正常运作时间［8］。

3　结束语

综上所述，通过利用紫外成像检测法的特点与电力系统相结合，从而开发了光子型紫外成像检测管理系统，主要是通过Delphi软件与SQServer2000数据库结合，才可以有效的对该数据进行管理，在紫外成像监测管理系统具有修改、删除、插入、报表生成、数据等功能，通过图像处理技术，可以有效的改善图像的质量，获取相关参数，同时还具有评估功能，可以有效的进行现场故障判途、检修。研究表明，光子型紫外成像监测管理系统可有效提高对高压电气设备的管理，降低检修人员的工作量，促进了我国电力系统的可持续发展。

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Photon type ultraviolet detection management system in the application of high voltage electrical equipment

HUANG Rong-hui1，ZHANG Hong-zhao1，YAO Sen-jing1，XIANG Yang2，DUAN Sheng-peng2
（1.Shenzhen Power Supply Co.，Ltd.，Shenzhen 518001，China；2.Simul&Silver Star Electric Co.，Ltd.，Shenzhen 518110，China）

With the continuous expansion of grid，power load requirements are constantly improve，the corresponding preventive maintenance requirements and continuously improve.Electrical equipment work in atmospheric environment，with the loss of the insulation performance，can produce corona discharge phenomenon，electrochemical corrosion in the equipment surface，its long time effect on will pose a threat to the safe operation of lines or equipment.At the same time，the abnormal of corona discharge of small discharge phenomenon and the early signs of failure part defects.Electrical equipment in the process of discharge，the radiation of ultraviolet photons outward.Quantitative detection of corona discharge intensity can be used to indirectly assess the status of the equipment operation，real-time control of electric power equipment running status.Photon type ultraviolet imaging system was applied to high voltage electrical equipment inspection work，can make the high voltage electrical equipment maintenance staff to find loopholes，and help the maintenance staff on-site maintenance，has the very good application value.

photon ultraviolet imaging；detection system；high-voltage electrical equipment；application

TN99

A

1674－6236（2016）12-0146-03

2015-07-16稿件编号：201507117

黄荣辉（1976—），男，黑龙江哈尔滨人，高级工程师。研究方向：设备状态监测与评价。