紫外检测法用于电气设备局部放电

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电力设备局部放电检测研究

电力设备局部放电检测研究摘要：为对电力设备局部放电进行高效、准确、安全的在线监测，提出紫外成像检测法。

分析了电力设备局部放电紫外成像原理，针对成像设备捕捉到的紫外图像和可见光图像，经研究提出中值滤波改进算法作为图像预处理算法，小波变换法为两者的融合算法。

根据紫外图像特点，选用Canny边缘检测算法，在融合后的图像中准确判断出电力设备的放电程度和放电位置。

试验结果表明该方法准确率高，可实现对局部放电的快速判断和定位，具有较高的实用价值。

关键词：局部放电；紫外检测；电力设备；图像融合；边缘检测0 引言随着社会的进步，电力系统也在快速发展，电网电压等级越来越高，覆盖范围越来越广，电力设备的安全可靠运行也越来越重要。

由于电力设备一般都处于室外，不可避免地会产生绝缘损坏、老化等现象，局部放电也会随之产生。

局部放电能加快对电力设备绝缘的破坏，降低绝缘寿命，严重影响设备的安全运行。

局部放电发生的同时会辐射出光波，紫外成像法正是一种通过探测局部放电辐射出的紫外光信号，进行电力设备在线检测与故障诊断的新兴技术[1-2]。

利用阳光紫外线中存在的日盲区，结合图像处理技术，能够清晰地将放电位置和放电强度在图像中显示出来。

该方法可用于检测电力设备表面局部放电、电晕放电、绝缘状态等，并能与红外热成像技术形成有效互补，提高对电力设备检测的快速性和准确性。

1 紫外成像检测原理高压设备发生电离放电时，会辐射出一系列不同波长的电磁波。

紫外线的波长范围为100~400 nm，阳光中也含有紫外线，但由于臭氧层的吸收，最终到达地球的紫外线波长都在280 nm以上，低于280 nm的区间成为日盲区[3]。

局部放电产生的紫外线波长有一部分在280 nm以下，即处于日盲区中，可以通过检测此波段的紫外线来判断局部放电状态，同时避免阳光的干扰。

图1为紫外成像系统原理图，信号源被背景光照射后产生的混合光进入到成像设备，通过紫外光束分离器分成两部分：一部分经过信号增强放大后进入到可见光镜头，在可见光相机中形成可见光图像；另一部分则通过“日盲”滤镜，过滤掉日盲区以外的光线，进入紫外镜头，并在紫外相机中形成紫外图像。

电气设备紫外成像检测技术在变电设备带电检测中的应用

电气设备紫外成像检测技术在变电设备带电检测中的应用摘要：为保证电力系统的安全，需加强电力系统中变电设备的安全检测。

将电气设备紫外成像检测技术应用于变电设备的带电检测中，可判断故障的塑性、故障类型、故障程度等，发现变电设备运行中存在的缺陷，在变电设备带电检测中具有重要应用价值。

本文对电气设备紫外成像检测技术在变电设备带电检测中的应用以及影响因素进行了研究分析。

关键词：变电设备；电气设备；紫外成像检测技术；故障检测；1概述变电设备在电力系统中具有极其重要的作用，其安全运行是电力系统输供电安全的保障。

在科学技术不断发展的过程中，紫外成像检测技术得到成熟发展，并在电气设备检测中得到广泛应用，将其应用于变电设备检测中，可明确判断出变电设备故障发生部位、故障程度等，具有良好的应用效果和推广应用价值。

本文对电气设备紫外成像检测技术在变电设备带电检测中的应用以及影响因素进行了研究分析。

2 电气设备紫外成像检测技术为保证电气设备的安全运行，带电检测技术的应用成为电力行业发展的趋势。

紫外、红外成像检测技术已被广泛应用于对带电设备的电晕放电、变电设备表面局部放电等特性的检测中[1]。

电力系统中高压导体表面粗糙、终端锐角区域处理不良、高压套管以及导线终端绝缘部分处理不良等问题，以及高压导线断股、破损等现象，将导致电气设备在过程中因电场集中，而产生放电现象，或由于电场强度不同而发生电晕、电弧等现象。

在该放电过程中，空气中的电子将接收和释放能量，在此过程中将释放出波长为10~400nm的紫外线。

太阳光中波长小于280nm的紫外线易被大气中的臭氧吸收，形成了太阳光照射盲区，并会通过大气传播波长范围315~400nm的紫外线。

电气设备高压放电产生的紫外线波长为280~400nm，同时也有一部分的波长为230~280nm，使用紫外成像检测技术对该部分紫外线进行探测，并将其作为电气设备放电的判断依据[2]。

图1给出了紫外成像检测技术的成像原理图，变电设备带电检测中，接受变电设备放电时电子产生的紫外线信号，经过处理后，与可见光影像产生重叠，并在紫外成像检测设备的显示器上进行显示，从而可确定变电设备的电晕部位、电晕强度等，为变电设备运行状态评估测试提供依据。

发电机局部放电原理_发电机局部放电检测的紫外成像应用

发电机局部放电原理_发电机局部放电检测的紫外成像应用发电机是一种将机械能转化为电能的设备，是电力系统的重要组成部分。

然而，由于长期运行和各种原因，发电机内部会产生局部放电现象。

局部放电是一种电能转化为其他形式能量的过程，是发电机内部不可避免的问题。

局部放电会导致绝缘材料的老化和损坏，最终引发设备故障。

因此，准确检测和定位发电机的局部放电现象对于设备的安全运行至关重要。

发电机局部放电的原理是在绝缘系统中，由于电场强度集中或电位不平衡而导致局部区域的电击穿，释放出能量的一种现象。

局部放电通常发生在绝缘系统中的空气间隙、铁芯和绕组等位置。

总体来说，发电机的局部放电可以分为以下几种类型：1.气体放电：发电机绕组与绝缘油中的气泡或气体形成的间隙放电。

2.表面放电：绝缘系统表面存在局部区域的放电，如绝缘子、端部覆盖等。

3.浸漏放电：沿着绝缘系统发生的局部间隙放电，例如绕组内部缺陷和绕组与引线间隙等。

为了精确检测和定位发电机的局部放电现象，紫外成像技术被广泛应用。

紫外成像技术基于电力设备故障放电中产生的紫外辐射，通过摄像机将放电点转化为可见光信号。

紫外成像技术具有以下特点：1. 高灵敏度：紫外辐射的波长范围为100~400nm，相对于可见光波长更短，具有更高的能量，可以检测到较小的放电。

2.高空间分辨率：通过高分辨率的紫外摄像机，可以在发电机内部准确地定位局部放电点，有利于精确排查故障。

3.快速响应：紫外成像设备具有快速的响应时间，可以实时获取发电机内部的局部放电信息，及时采取措施避免故障扩大。

在发电机局部放电检测中，紫外成像技术可以提供多种信息，包括放电的位置、强度和形态。

通过对紫外图像的分析和处理，可以帮助工程师准确判断绝缘材料的老化程度、放电的类型和规模，从而采取相应的维修和保养措施。

此外，紫外成像技术还可以与其他检测手段相结合，如声发射检测、电流检测等，提高故障诊断的准确性和可靠性。

综上所述，发电机的局部放电是一种常见的故障现象，对设备的正常运行和绝缘材料的安全性造成威胁。

紫外成像检测技术在电力设备放电检测上的应用

运行与维护2018.7 电力系统装备丨169Operation And Maintenance2018年第7期2018 No.7电力系统装备Electric Power System Equipment 1 紫外成像原理紫外线的波长范围是40~400 nm ，太阳光中也含有大量的紫外线，但是由于臭氧层的吸收作用，实际辐射到地面上的太阳光中的紫外线波长大都在300 nm 以上，低于300 nm 的波长区间称为太阳盲区。

而高压设备放电时，根据电场强度的不同，会产生电晕、闪络或电弧。

电离时，空气中的正负离子不断获得和释放能量，在释放能量的过程中，即有紫外线辐射出来，放电产生的紫外线的波长范围为230~405 nm ，如图1所示。

紫外成像技术，就是利用特殊的仪器接收处于240~280 nm （太阳盲区）范围内的紫外线信号，经处理后成像并与可见光图像叠加，以此达到排除干扰、确定放电的位置和强度的目的，从而为进一步评估设备状态提供依据。

2 与红外热成像的区别目前，利用成像技术对电力设备进行不停电的非接触式检查的仪器主要有红外热成像仪和紫外成像仪。

红外热成像仪通过接收物体发出的红外线，将其热像显示在荧光屏上，光谱辐照量/(W ·m )200300400阳光电量放电500600700800电磁光谱波长/nm图1 电磁光谱波长示意从而判断物体表面的温度分布情况。

紫外成像与红外成像工作的波段不同，红外热成像仪响应的波长范围一般是在3~5 μm 或8~12 μm ，而紫外成像仪响应的波长范围一般是在240~280 nm 。

3 仪器工作原理最新的紫外成像仪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，并将第一部分的［摘要］根据电场强度的不同，高压设备外部可能发生电晕、闪络或电弧等形式的放电，这些放电给设备的安全运行带来了隐患。

在放电过程中，空气中的电子不断获得和释放能量，当电子释放能量时，会辐射出光波和声波，还有臭氧、紫外线、微量的硝酸等。

案例7：紫外成像检测发现110kV某变电站511母线桥局部放电

案例7：紫外成像检测发现110kV某变电站511母线桥局部放电§案例简介2019年11月29日，对某站进行全站带电检测时发现，1号主变511母线桥支架有明显放电声音，通过紫外成像仪测试可见有多处放电来源，均在母线的固定支架附近。

2020年5月9日某站带电检测，511母线桥放电位置与2019年11月29日测试结果相同，放电情况依然明显，判断为母线桥存在严重异常放电。

2020年5月10日对1号主变511母线桥检查性试验，发现母线桥外部绝缘已经由于放电造成多处损坏，母线桥金属支架接触不良有悬浮电位放电痕迹。

对金属支架增加等电位线及母线外部绝缘进行处理后耐压试验合格，投运后运行正常，无异常放电声音。

2020年7月28日对511母线桥进行复测，紫外测试无异常放电。

§检测分析方法（1）带电检测情况：2019年11月29日，检测时天气阴，风力2级，气温5℃，湿度75%。

检测时511负荷1300A左右。

试验人员听到511的封闭绝缘管母线形式母线桥有巨大放电声，放电来源有多处，然后通过紫外成像仪对511母线桥进行紫外成像检测，明显观察到母线桥多个部位存在放电脉冲，且放电脉冲集中在固定金具附近。

紫外成像照片见图1、2。

图1 固定金具的销子处放电紫外成像图2 金具与封闭绝缘管母线接触面放电紫外成像分析：现场放电声音非常明显，肉眼可见有固定金具的销子处存在放电火花，金具各部件之间为螺丝链接，结合图1分析，放电原因为封闭绝缘管母线固定金具各部件接触不良或接地不良，存在悬浮电位放电。

封闭绝缘管母线外绝缘内部无金属铠装层，不能改善绝缘部分的场强分布，在支架固定金具部位会有明显的场强升高，图2显示固定金具与绝缘材料的接触面为中心的放电脉冲，可能是由于绝缘内部场强升高长时间运行造成绝缘缺陷进而引起母线对外部金具放电。

（2）处理情况：2020年5月10日停电后对511母线桥进行检查，发现外部绝缘存在放电造成的外部损坏现象（图3）。

局部放电和紫外成像技术在开关柜缺陷处理中的联合应用

局部放电和紫外成像技术在开关柜缺陷处理中的联合应用摘要：本文首先对局部放电检测技术和和紫外成像检测技术的基本原理进行了介绍,再通过介绍一起开关柜缺陷处理中联合应用局部放电和紫外成像技术分析处理过程，证实了该方法的有效性和实用性，为电力系统开关柜缺陷处理试验方法提供参考。

关键词：局部放电；紫外成像；缺陷处理；联合应用12～40.5kV金属封闭开关柜广泛应用于10kV、35 kV电网中，其安全可靠运行直接影响整个电网的供电可靠性。

然而，开关柜在运行中受到电、热、机械振动等因素影响，以及室外灰尘和潮气从通风口进入室内，造成开关柜内部绝缘件、隔板等脏污、受潮，导致绝缘强度降低，易发生局部放电、闪络和绝缘击穿等故障。

局部放电发生时，在开关柜内部及周围空间产生一系列的光、声、电等物理现象和化学变化，这些变化可以为开关柜内部绝缘状态提供检测信号。

经实践表明，对于开关柜缺陷的发现比较有效的检测方法是采用地电波和超声波两种方法结合的方式，其在日常普测发现开关柜缺陷具有良好的检测灵敏度，但在缺陷处理过程由于现场局放测试受各种干扰信号影响，很多时候无法准确定位到具体缺陷位置，无法快速开展消缺工作，影响设备检修工作的开展。

为了解决这一难题，本文采用局部放电和紫外成像联合检测方法，将抗干扰性强的紫外成像法与局放检测同时使用，成功定位某变电站10 kV开关柜缺陷具体位置，验证了联合检测法的有效性，为开关柜缺陷处理工作提供一条新思路[1-2]。

1局部放电检测技术概述1.1地电波局部放电检测技术电气设备局部放电发生时产生的电磁波，高频范围3MHz～ 30MHz、甚高频范围30MHz～ 300MHz传播经过金属外壳或接地体入地时，在金属外壳或接地体上感应产生的暂态对地电压信号。

一般来说，测试时将TEV传感器附着在电气设备金属柜体表面，靠近缝隙、观察窗、排气口处，便可自动显示出测试结果。

TEV检测方法操作简单，方便携带，易于快速分析判断，适用于大规模电气设备的普测工作中，缺点是对沿面放电、绝缘子表面放电不敏感[3]。

紫外成像技术在电力设备局部放电探测中的应用

第２８卷第１期
２１０２年２月
上
海电力学院学
报
Ｖ１２ｏ．８．Ｎｏ１．Ｆｂ２２ｅ．０ｌ
ＪｕａｏｆＳｈｎｈｉＵｎｖｒｉｏＥｌｃｒｃＰｏｒｏｒｌｎａｇａｉｅｓｔｙｆｅｔｉｗｅ
２上海电子信息职业技术学院通信与信息工程系，．上海摘
２０１）１４１
要：分析了紫外成像技术检测电力设备局部放电的基本原理和影响紫外探测设备探测结果准确度的几
种因素，阐述了紫外成像探测技术的国内外发展状况，并结果表明，空气温度、湿度、仪器增益水平、风力，以及测试距离都会对测试结果产生影响．
ＣＩａ —ａｇ，ＣＥｉ，ＡＧＮｉｕＡＧＺｏｇ，ＱＡｉｇＵｏｙｎＨＮＬｎＴＮａ— ｎ，ＴＮｈｎＩＮＴｎＨｙ
（．Ｓｈｏｏｏｐｔｎｆｒａｉｎｉｅｉ，ｈｎｈｉｎｅｉ，ＥｅｔｃＰｗｒ１ｃｏｌｆＣｍｕｅａｄＩｏｍｔｎＥｇｎｒｇＳａｇａｉｒＯｏｌｒｏｅ，ｒｎｏｅｎＵｖｓｆｃｉ
文章编号：１００６—４２（０２Ｏ一０３— ４７９２１）ｌ０９０
紫外成像技术在电力设备局部放电探测中的应用
崔吴杨陈，琳汤乃云唐，，忠钱，
２０９；０００
婷
（．上海电力学院计算机与信息工程学院，１上海

GIS局部放电检测方法及原理

GIS局部放电检测方法及原理GIS（气体绝缘开关设备）是一种常用于电力系统中的高压设备，它采用气体作为绝缘介质，用于控制和隔离电力系统中的高压设备。

在GIS 设备中，局部放电（Partial Discharge，简称PD）是一种重要的故障指标，可以用于评估设备的绝缘性能是否正常。

本文将详细介绍GIS局部放电检测的方法及其原理。

1.GIS局部放电检测方法目前，常用的GIS局部放电检测方法主要包括以下几种：（1）超声波检测法：利用超声波在气体中传播的特性，通过检测局部放电产生的声波信号来实现局部放电的检测。

这种方法无需拆卸设备，能够在运行状态下进行检测，具有非侵入性和实时性的优势。

（2）电磁波检测法：利用电磁波在空气中传播的特性，通过检测局部放电产生的电磁波信号来实现局部放电的检测。

这种方法具有高灵敏度和高分辨率的优势，能够检测到较小的局部放电缺陷。

（3）紫外光检测法：利用紫外光在放电过程中产生的光辐射特性，通过检测紫外光信号来实现局部放电的检测。

这种方法具有高灵敏度和高精度的优势，可以检测到微弱的局部放电信号。

（4）红外热像检测法：利用红外热像仪检测设备在放电过程中产生的热量分布，通过检测温度异常来实现局部放电的检测。

这种方法可以实现在线、快速、大面积的局部放电检测。

（5）电流及电压检测法：通过测量设备上的电流和电压信号来检测局部放电。

这种方法可以实现实时监测，但对设备的侵入较大，需要在设备上安装传感器。

（6）脉冲幅值检测法：利用局部放电产生的脉冲信号的幅值变化来检测局部放电。

这种方法具有高灵敏度和高分辨率的优势，可以实时监测设备的绝缘状态。

2.GIS局部放电检测原理局部放电是指电气设备中的绝缘缺陷在电场作用下产生的局部放电现象。

其原理主要包括以下几个方面：（1）电压应力作用下的击穿：当GIS设备中绝缘缺陷的电场强度超过断电场强度时，就会发生击穿放电，形成局部放电。

（2）暂态电容器作用：GIS设备中存在着许多构成暂态电容器的绝缘缺陷，当电压变化时，这些暂态电容器会发生充放电过程，形成局部放电。

紫外成像仪在变电设备电晕放电检测中的应用

紫外成像仪在变电设备电晕放电检测中的应用周立（乌鲁木齐电业局变电检修工区830011）【摘要】本文首先对紫外成像仪对电晕放电的检测原理进行分析，阐述了利用紫外成像原理进行放电检测的必要性和有效性，而后对我局利用紫外成像技术进行检测的实例进行分析和研究。

【关键词】紫外带电检测电晕放电引言随着电力系统的电网规模的不断扩大、电力负荷要求的不断提高，电力系统中使用的各种类型的高压设备的损坏、故障也不断增加，相应对预防性维护的要求也不断提高。

变电站配电等设备在大气环境下工作，在某些情况下随着绝缘性能的降低、出现结构缺陷，或表面局部放电现象，电晕和表面局部放电过程中，电晕和放电部位将大量辐射紫外线，这样便可以利用电晕和表面局部放电的产生和增强间接评估运行设备的绝缘状况和及时发现绝缘设备的缺陷。

目前，可用于诊断目的的放电过程的各种方法中，光学方法的灵敏度、分辨率和抗干扰能力最好。

即采用高灵敏度的紫外线辐射接受器，记录电晕和表面放电过程中辐射的紫外线，再加以处理、分析达到评价设备状况的目的。

预防，减少设备发生故障造成的重大损失，具有很大的经济效益。

本文采用CoroCAM504紫外成像仪在我局开展了现场检测，同时对典型放电案例的检测和分析，积累了现场检测经验，积极实践紫外技术在电气设备状态检修中的应用。

1 紫外成像仪对电晕放电的检测原理在高压设备电离放电时，根据电场强度（或高压差）的不同，会产生电晕、闪络或电弧。

电离过程中，空气中的电子不断获得和释放能量。

当电子释放能量即放电时，会辐射出光波和声波，还有臭氧、紫外线、微量的硝酸等。

紫外成像技术，就是利用特殊的仪器接收放电产生的紫外线信号，经处理后成像并与可见光图像叠加，达到确定电晕的位置和强度的目的，从而为进一步评价设备的运行情况提供依据。

紫外线的波长范围是40~400nm，太阳光中也含紫外线，但由于地球的臭氧层吸收了部分波长的紫外线，实际上辐射到地面上的太阳紫外线波长大都在300nm以上，低于300nm 的波长区间被称为太阳盲区。

DLT345带电设备紫外诊断技术应用导则

DLT345带电设备紫外诊断技术应用导则一、引言随着电力系统的不断发展和规模的扩大，对设备的运行状态监测和故障诊断提出了更高的要求。

紫外诊断技术作为一种先进的带电设备检测手段，具有非接触、高灵敏度、实时性等优点，能够有效地检测设备的局部放电、过热等缺陷，为电力系统的安全稳定运行提供了重要的技术支持。

本导则旨在规范和指导带电设备紫外诊断技术的应用，提高设备的运行可靠性和安全性。

二、术语和定义1. 紫外诊断技术：利用紫外辐射对带电设备进行检测和诊断的技术，通过检测设备表面或周围环境中的紫外辐射信号，来判断设备的运行状态和存在的缺陷。

2. 局部放电：在绝缘介质中局部范围内发生的放电现象，通常是由于电场集中、绝缘缺陷或局部老化等原因引起的。

3. 过热：设备表面或内部温度异常升高的现象，可能是由于过载、接触不良、散热不良等原因引起的。

4. 紫外辐射：波长在 100400nm 之间的电磁辐射，其中200320nm 的紫外辐射对设备的检测和诊断具有重要意义。

5. 紫外成像仪：一种专门用于检测和记录紫外辐射信号的设备，通过将紫外辐射转化为可见光图像，实现对设备的非接触检测和诊断。

三、应用范围本导则适用于各种类型的带电设备，包括变压器、互感器、断路器、隔离开关、电缆、电容器等。

紫外诊断技术可用于设备的定期巡检、故障诊断、在线监测等方面，为设备的运行维护提供科学依据。

四、检测原理和方法1. 检测原理局部放电检测：当设备存在局部放电时，会产生紫外辐射信号。

紫外成像仪通过检测设备表面或周围环境中的紫外辐射信号，来判断设备是否存在局部放电现象。

过热检测：当设备表面或内部温度异常升高时，会产生红外辐射信号。

紫外成像仪通过检测设备表面或周围环境中的紫外辐射信号，来判断设备是否存在过热现象。

2. 检测方法现场检测：在设备运行状态下，使用紫外成像仪对设备进行现场检测，获取设备的紫外辐射图像和数据。

实验室检测：在实验室条件下，对设备进行模拟试验，获取设备在不同工况下的紫外辐射信号和数据，为现场检测提供参考。

紫外成像技术在电力设备检测中的应用及研究

紫外成像技术在电力设备检测中的应用及研究摘要：在电力设备的检测过程中紫外成像技术的应用可以有效对电气设备的电晕进行放电并对其表面进行局部放电，通常来说紫外成像技术的应用对于早期诊断电晕等微弱放电缺陷有着较好的应用效果并且能够及时地发现电力设备中隐藏的严重缺陷，从而将可能出现的风险与故障做到防患于未然同时能够有效提升促进电网运行的可靠性。

众所周知紫外成像技术最早出现于1981年并很快在电力系统中得到应用，目前我国许多电科院和供电局配备了该类仪器并且相关电力设备检测工作也得到了积极开展。

因此工作人员在电力设备检测过程中应当注重对紫外成像技术有着清晰的了解，并在此基础上通过紫外成像驾驶在电力设备的检测中的应用和研究促进电力系统整体水平的不断提升。

关键词：紫外成像技术；电力设备检测；应用；研究1紫外成像技术相关原理紫外成像技术通过电晕放电现象和其他局部化的放电现象的有效运用可以使带电体的局部电压应力超过临界值并会使空气发生游离而产生电晕放电现象。

在电力设备的运行过程中由于其经常会因为设计、制造、安装及维护等原因出现电晕现象、闪络现象与电弧现象，例如在放电过程中由于空气中的电子不断释放能量所以当电子释放能量时便会放出紫外线。

通常来说在在电力设备的电离放电时根据其电场强度的不同其产生的电晕、闪络或电弧也存在较大不同。

而紫外成像技术就是利用特殊仪器接收放电产生的紫外线信号并且经处理后成像并与可见光图像叠加从而有效达到确定电晕位置和电晕强度的目的，同时为进—步评价电力设备的整体性能和运行情况提供适当的依据。

除此之外，紫外成像技术的应用可以利用紫外线束分离器将输入的影像分离成两部分并将第一部分的影像传送到影像放大器上。

由于电晕放电会放射出波长大约230nm-405nln 的紫外线，而紫外成像技术的应用范围大多在240nm～280nm左右，因此较窄的波长范围产生的影像信号较为微弱，与此同时影像放大器的工作是将较为微弱的影像信号变为可视影像并且在没有太阳辐射的前提得到高清晰度的图像。

电气设备紫外放电检测技术优化

电气设计
为堕受
均放ＩＵＩＵ流，此动电爪取３５（）Ｖ。
０引言
随着电力系统电压等级的不断升高，电气提高才能满足系统可靠性、安全性运行的要求。一直以来，局部放电检测作为最常用的，也是最有效的故障检测技术，不断被人们加以研究和利用。在电气
紫外光
ｒ—— ———
的紫外光有部分波长分布在１６０～２８０ｎｍ，这部分被称为日盲型紫外光。通过研制各类紫外探感器和紫外光纤传感器，对这部分紫外光进行测量，可实现局部放电的检测。根据目前国内外对电气设备局部放电检测的研究现状
和研究成果来看，电气设备局部放电检测中的脉冲电流法
命
冲信号检测的灵敏度、绝缘子表面微弱放电的检测还有很大的提升空间。为此，本文在已有的紫外放电检测研究基
础上，进一步分析影响紫外检测技术灵敏度的因素，优化
匝
圆
应用软件部分
传感器部分
数据采集部分
紫外传感器的驱动电路，使得紫外脉冲检测方法能更有效
收稿日期：２０１７ — ０３ — ０７
３硬件电路优化
紫外脉冲检测系统中紫外光敏管及其驱动电路的选择
作者简介：唐政（１９７０一），高级工程师，从事输变电设备运维检修工作。
４ｌＷＷＷ．ｃｈｉｎａｅｔ．ｎｅｔＩ中国电工网
以提高紫外脉冲法在电晕放电检测中的灵敏度。试验数据显示，优化后的紫外脉冲检测系统紫外脉冲检测的

电气设备局部放电检测技术述评

电气设备局部放电检测技术述评一、概述电气设备局部放电是指在设备绝缘部分发生的非贯穿性放电现象，它可能引发设备绝缘性能的逐步恶化，最终导致设备故障。

局部放电检测技术的研发和应用，对于保障电气设备的安全稳定运行具有重要意义。

本文旨在全面综述电气设备局部放电检测技术的最新进展、基本原理、常见方法及其优缺点，并探讨未来的发展趋势。

随着科技的进步，局部放电检测技术已经从传统的电测法发展到声学、光学、化学等多种方法，这些技术的出现极大地提高了局部放电检测的准确性和灵敏度。

各种方法在实际应用中也存在一些问题，如易受干扰、检测距离限制等。

研究和开发新型的局部放电检测技术，提高检测精度和稳定性，是当前电气设备维护领域的重要课题。

本文首先介绍了局部放电的基本概念和产生机理，然后详细阐述了各种局部放电检测技术的原理、特点和应用范围。

在此基础上，对比分析了各种方法的优缺点，并讨论了其在实际应用中的挑战和解决方案。

展望了局部放电检测技术的发展趋势和未来研究方向，以期为电气设备的安全维护和故障预防提供理论支持和技术指导。

1. 局部放电的定义与重要性局部放电（Partial Discharge, PD）是指在电气设备的绝缘结构内部或表面，由于电场强度超过局部区域绝缘介质的耐受极限，导致电荷发生非贯穿性的、局部化的瞬间释放现象，而未形成贯穿整个绝缘介质的完整电弧放电。

这种放电活动通常发生在绝缘缺陷部位，如气隙、杂质、裂纹、纤维束间隙、电极边缘不平整处等，其能量远小于整体绝缘击穿所需的能量，不会立即造成设备的运行中断。

局部放电的发生是绝缘性能退化的重要标志，长期持续的局部放电活动会对绝缘材料造成累积性损伤，逐渐降低其电气强度，最终可能导致绝缘故障甚至灾难性的设备故障。

局部放电的重要性在于它是评估电气设备绝缘状况和预测潜在故障的极为关键的指标。

以下几个方面突出体现了局部放电检测对于确保电力系统安全稳定运行的重要性：早期预警作用：局部放电往往在设备绝缘出现初期缺陷时即已发生，而这些缺陷可能尚未引起明显的电气性能下降或温度异常。

XLPE电缆接头局部放电紫外光谱吸收在线检测技术

XLPE电缆接头局部放电紫外光谱吸收在线检测技术交联聚乙烯（XLPE）电力电缆局部放电，是电缆绝缘介质的一种电气放电，仅局限于电缆绝缘介质的一部分，且只使半导体间的绝缘介质局部桥接，这种放电可能发生或不发生于导体的邻近[1]。

如果XLPE电力电缆存在长时间局部放电，会引起绝缘劣化甚至击穿而导致XLPE电力电缆运行寿命缩短，甚至无法正常运行。

导致XLPE电力电缆局部放电原因有生产工艺瑕疵，安装缺陷和运行过程中的绝缘老化[2]。

基于XLPE电力电缆局部放电所产生的物理现象，如电、光、声、热等现象的研究，发展出了与之相应的各种在线探测方法，包括电检测法、声检测法、光检测法和红外热检测法 [3] 。

其中电检测法是基于两个原理：（1）局部放电伴有一定数量的电荷通过电介质，引起电力电缆接头外部电极的电压变化；（2)每次放电时间很短，这种短脉冲会产生高频电磁辐射。

电检测法包括脉冲电流法、无线电干扰电压法和超高频检测法。

这些技术做为在线检测方法的弊端主要是电信号太弱容易被干扰[3]。

声检测法是利用介质中发生局部放电时，瞬时释放的能将放电部位的介质加热蒸发而产生声波。

使用声音传感器可以探测到局部放电的发生。

但是由于声波在传播过程中衰变畸变严重，声检测法不能反映放电量的大小[4]。

XLPE电力电缆局部放电初始阶段，放电不严重，所以XLPE电力电缆局部放电最好造成严重后果是一个漫长累计过程。

声检测法不利于测量这个累计过程的结果，这是该检测方法的弊端。

光检测法包括使用光纤检测法、可调谐激光光谱吸收法（TDLAS）、荧光法和红外热检测法。

光纤检测法是利用介质中发生局部放电而产生声波时，该声波挤压光纤使得光纤折射率和长度发生变化，从而光谱被调制，通过测量该光谱的变化可以实现放电定位[5]。

可调谐激光光谱吸收法（TDLAS）[6]利用可变波长激光器作为光源，用光纤将激光导入一个光学气体测量池内，并射向位于光学气体测量池一端的凹面反射镜，经反射镜反射和聚焦，激光被聚焦导入第二根光纤，第二根光纤将激光导入光电探测器，光电探测器将激光转换为电信号。

紫外线带电测试技术应用研究

紫外线带电测试技术应用研究摘要：本文从紫外线带电测试技术的基本原理着手，分析了影响紫外线带电测试技术的目前存在的主要因素，阐述了紫外线带电测试技术的方法。

结合在变电站带电检测中的应用等进行分析，给出了相应的方法，对今后紫外线带电测试技术应用起到了指导性的建议。

关键词：紫外线；带电测试；放电；绝缘1.紫外线带电测试技术原理紫外线带电测试技术主要适用于由于检测设备表层的局部放电产生的碳化通道与电蚀损，变电设备存在的一次设备外伤、高压设备的污染程度、绝缘缺陷检测等，紫外线检测还可以检测光子数量受到检测距离、增益、气压以及温度等原因使这项技术存在一定的局限性。

根据电力设备运行维护经验可以知道，高压导体粗糙的表面、终端锐角区域、绝缘层表面污秽区、高压套管及导体终端绝缘处理不良，以及高压一次设备断股、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，会因为电场集中而发生放电现象。

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，而当电子释放能量（即放电），便会放出紫外线。

2.紫外线带电测试检测应用存在的问题紫外线带电测试检测技术在中国电力系统中应用的时间较短，目前仍处于技术引进的初级阶段，影响测量结果的主要因素有所选增益、检测距离、气压、温度、湿度和风力等。

在实际应用中尚存在以下问题有待改进。

2.1紫外光子标定问题紫外线带电测试检测采用的标定方法为紫外光子计数来衡量放电程度。

但现场准确检测电气设备紫外光子数比较困难。

通常都是采用估算的方法，会对结果造成一定的偏差，略微偏离实际的结果，对于需要精确测量的时候会存在不确定性。

2.2放电强度的量化问题目前，利用紫外线带电测试仪在现场进行电晕放电检测时，通常是根据仪器所显示的单位时间内紫外光子数对电晕放电强度进行量化。

然而，这种方法并不能有效判断电气设备电晕放电处在什么阶段，是否存在即将发生闪络的危险，也不能有效判断电晕损失是否在正常的范围之内。

紫外检测法用于电气设备局部放电

紫外检测法用于电气设备局部放电1.1概述随着工业发展和社会进步，电力系统向大容量、超高压和特高压方向发展，对系统运行可靠性要求越来越高。

电力设备是组成电力系统的基本元件，其工作状况直接关系到电力系统的安全经济运行。

电气设备绝缘材料多为有机材料，如矿物油，绝缘纸或各种有机合成材料，绝缘体各区域承受的电场一般是不均匀的，而电介质本身通常也是不均匀的，有的是由不同材料组成的复合绝缘体，如气体一固体复合绝缘、液体一固体复合绝缘以及固体一固体复合绝缘等。

有的虽是单一的材料，但是在制造或使用过程中会残留一些气泡或其他杂质，于是在绝缘体内部或表面就会出现某些区域的电场强度高于平均电场强度，或某些区域的击穿场强低于平均击穿场强，因此在某些区域就会先发生放电，而其他区域仍然保持绝缘特性，这就形成了局部放电。

在电场作用下，导体间绝缘仅部分区域被击穿的电气放电现象称为局部放电。

对于被气体包围的导体附近发生的局部放电，可称之为电晕。

局部放电可能发生在导体边缘，也可能发生在绝缘体的表面或内部，发生在表面的称为表面局部放电，发生在内部的称为内部局部放电。

实践证明局部放电是造成高压电气设备最终发生绝缘击穿的主要原因，故对电气设备局部放电的监测尤为重要。

局部放电对电气设备会带来严重的危害，主要表现在由于放电产生的局部发热、带电粒子的撞击、化学活性生成物以及射线等因素对绝缘材料的损害。

虽然局部放电能量很小，但在运行电压作用下长期发展，最终会导致绝缘击穿，对设备的安全运行构成威胁，甚至造成电力设备运行时出现故障造成供电中断，其经济损失不可估量。

我国曾对110kV及以上的变压器统计表明，50%的事故是匝间绝缘事故;1971-1974年我国对170台6kV及以上的电机事故进行统计，发现绝缘事故占60%，对1984-1987年间的发电机事故调查表明，定子绕组绝缘击穿和相间短路占定子事故的48.4%。

面对电力系统口趋完善的保护措施，要求提高对设备的在监检测能力，对不同的电力设备制定出有效的测试及判断标准，在事故发展初期提出改善措施，以保证高压设备的运行安全，节约维修费用。

发电机局部放电检测的紫外成像应用

发电机局部放电检测的紫外成像应用(1.华北电力大学，XX 100000；2 包头第二热电厂，内蒙古包头 0140 30)摘要：文章对发电机局部放电检测的紫外成像原理进行了介绍，从而得出紫外成像在对发电机局部放电检测中的优势。

关键词：发电机；局部放电；检测；紫外成像中图分类号：TM307 文献标识码：A 文章编号：1007—6921(XX)17—0096—01近年来，大容量、高电压等级的发电机越来越多的被应用于电力生产中，发电机电压等级越高，其内部绝缘系统的局部放电现象将越严重，破坏性也越大。

对发电机进行局部放电实时监测一方面能够及时掌握其内部绝缘可能出现的劣化情况，在灾难性事故发生之前就可以确定内部绝缘系统的危险状况，从而避免事故的发生；另一方面对于发展发电机的状态检修技术，即以在线监测技术和故障诊断技术为基础的状态维修体制具有重要的意义。

1 发电机局部放电在线监测技术的发展在绝缘体中，只有局部区域发生放电，而没有贯穿施加电压的导体之间，这种现象称之为局部放电。

局部放电主要有绕组绝缘体内部放电、端部放电、槽放电以及导体和绝缘体间放电四种。

局部放电信号的数量、幅度和极性可以直接反映电机绝缘系统的状况。

目前，大型发电机局部放电在线监测方法主要有以下几种：中性点耦合监测法、便携式电容耦合监测法、射频监测法、PDA监测法、槽耦合器(SSC)监测法，基于埋置在定子槽内的电阻式测温元件导线的监测法以及紫外成像检测技术。

利用局部放电现象评估电机的绝缘寿命仍是一门发展中的基础理论和应用技术紧密结合的前沿学科。

2 紫外成像检测技术紫外成像检测技术是近几年新兴的一种远距离非接触式检测输变电设备及外部绝缘状态的新技术，紫外成像法适于能产生局部放电的缺陷。

紫外成像技术是发现输变电设备外部异常放电性缺陷的有效手段，具有方便、实用以及非接触等优点。

目前，紫外成像检测技术在发电机局部放电检测中应用很少，但其因能够精确定位放电位置、观察放电情况，具有连续检测、远距离、不停电、不接触、不解体的优点越来越受到检修部门的重视。

基于紫外吸收光谱检测开关柜局部放电的方法

基于紫外吸收光谱检测开关柜局部放电的方法
张炜;吕泽承;樊宇璐;陈庆发;田树军
【期刊名称】《绝缘材料》
【年(卷),期】2017(50)3
【摘要】采用紫外吸收光谱技术检测开关柜内部的臭氧气体含量,并以此判断其内部空间中是否存在局部放电现象。

首先,利用放电所产生的臭氧气体对紫外光束C 波段在253.7 nm波长处具有良好吸收效果的特性,以汞灯发射特定波长光信号分别测量其穿透载气、臭氧气体后的光强值;其次,依据郎伯-比尔定律计算紫外光束在吸收池的光强值、衰减值及吸收系数,进而求解臭氧气体浓度;最后,通过分析臭氧气体的浓度而判断是否存在放电现象。

模拟试验和现场应用结果证明,该方法可检测到开关柜内部的臭氧气体含量,并避免环境噪声及电磁信号对检测结果的影响,直观地反映开关柜内局部放电的情况。

【总页数】5页(P57-61)
【关键词】开关柜;紫外;吸收光谱;朗伯-比尔定律;臭氧;局部放电
【作者】张炜;吕泽承;樊宇璐;陈庆发;田树军
【作者单位】广西电网有限责任公司电力科学研究院;广西电网有限责任公司崇左供电局
【正文语种】中文
【中图分类】TM855
【相关文献】
1.基于TEV检测的10 kV开关柜中局部放电定位方法 [J], 李锐鹏;吴英俊;刘鹏;邢雅;李洪杰
2.基于PLS-SVM的开关柜局部放电检测方法 [J], 黄超;万锶锦;郭镥
3.基于TEV超声波法的10kV开关柜局部放电检测方法 [J], 刘廷
4.基于小波去噪的开关柜局部放电声检测方法 [J], 张彪;焦良葆;史塨毓;安允展
5.基于TEV的开关柜局部放电检测及模式识别的方法研究 [J], 李杰华;孟艳;鲁轩;陈晓旭;杨雪莹
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