专利名称：电力绝缘材料在x射线照射下的检测方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电力设备局部放电检测装置及方法范畴，尤其适用于一种电力设备固体绝缘材料缺陷在X射线照射下的局部放电检测装置及方法的技术领域。
背景技术：
GIS (气体绝缘组合电器)设备具有小的占地面积、方便安装和高可靠性等优点，在电网内得到越来越广泛地使用。由于它是全封闭组合结构设备，一旦发生故障，需较长的维修时间。而导致GIS类设备内部故障的主要原因是绝缘性能的劣化，其先兆和主要表现形式是局部放电。与此同时，GIS内部发生局部放电信号的时候，会产生冲击的振动及声音，因此可以用腔体外壁上安装的超声波传感器来测量局部放电信号，且超声波传感器与GIS设备的电气回路没有任何联系，可对GIS设备进行带电在线检测。但超声波局部放电检测法只能识别和定位缺陷，无法可视缺陷。然而，X射线数字成像检测技术可以对缺陷区域进行可视化探测，可进一步确定缺陷类型。
相比超声波局部放电检测法，X射线数字成像检测技术就更有其优越性，但GIS设备内盆式绝缘子是一种固体绝缘材料-环氧树脂，在X射线照射下，这种绝缘材料本身性能是否会受到影响，截止到目前为止，国内外鲜有报道。发明内容
本发明的目的在于确定X射线对电力设备固体绝缘材料局部放电的影响提供一个设计结构简单、容易实施且检测效果好的X射线照射下对电力设备固体绝缘材料局部放电检测装置及方法，以便于获得X射线数字成像检测技术应用到电力设备进行可视化检测的应用范围。
本发明是通过下列技术方案来实现的。
电力绝缘材料在X射线照射下的检测方法，方法包括1)设置绝缘划痕缺陷首先在不带电情况下取出GIS试验段内部的盆式绝缘子，再在盆式绝缘子上设置绝缘划痕缺陷；2)对绝缘划痕缺陷利用电子显微镜进行测量利用电子显微镜在50-500倍下观察缺陷的大小和尺寸，并以图片的形式进行记录；3)建立局部放电检测平台把盆式绝缘子重新安装在GIS试验段内，GIS试验段套管的高压引线与试验变压器相连；利用超声波传感器紧贴GIS试验段盆式绝缘子划痕缺陷位置的外壳上；加压；利用便携超声波工业电脑监测GIS试验段局部放电起始电压及击穿电压， 在略高于起始放电电压下，使用便携超声波工业电脑观测GIS试验段绝缘划痕缺陷的局部放电图谱；对高频X射线机进行训机；通过调整高度以便对准GIS试验段盆式绝缘子缺陷的位置；利用高频X射线机对准GIS试验段盆式绝缘子划痕缺陷的位置，在最高能量即电压300kV，电流3mA下进行连续照射并每隔一段时间利用便携超声波工业电脑进行局部放电情况的检测，以此观察X射线对电力设备固体绝缘材料局部放电的影响；4)局部放电检测停止后，再次对绝缘划痕缺陷进行测量，与之前测量的结果进行比较；5)根据比较的结果判断电力设备固体绝缘材料缺陷的变化停电取出GIS试验段内部的盆式绝缘子，利用电子显微镜在50-500倍下观察划痕缺陷的大小和尺寸，并与X射线照射之前记录的缺陷信息进行对比，以此对电力设备固体绝缘材料缺陷的尺寸进行观察，并确定该缺陷相关数据是否发生变化。
电力绝缘材料在X射线照射下的检测方法的装置，该装置由GIS试验段装置、X射线成像系统、超声波局部放电检测系统构成；所述的GIS试验段装置包括试验变压器、GIS试验段、盆式绝缘子、高压引线和套管；设置在GIS试验段套管的高压引线与试验变压器相连，试验变压器与GIS试验段连接；所述的X射线成像系统包括高频X射线机、四角支架、高频X射线机控制箱和X射线发射窗；高频X射线机架设在四角支架上，X射线发射窗对准GIS试验段装置的盆式绝缘子缺陷的位置；高频X射线机与高频X射线机控制箱相连，高频X射线机控制箱与高频X射线机连接；所述的超声波局部放电检测系统包括超声波传感器、超声波检测前端�？�、便携超声波工业电脑、超声波检测电源及信号控制线和超声波检测数据线；超声波传感器紧贴GIS 试验段装置的盆式绝缘子缺陷位置的外壳上；超声波传感器另依次与超声波检测电源及信号控制线、超声波检测前端�？�、超声波检测数据线和便携超声波工业电脑连接。
本发明的有益效果为，本发明方法可以准确地确定X射线数字成像检测技术对电力设备进行可视化检测的应用范围。本发明装置结构简单、容易实施、检测效果好、可以实现可视缺陷并可进一步确定缺陷类型。
下面结合附图及实例进一步说明本发明内容。
图1是本发明结构示意图；图2是试验用GIS试验段装置示意图； 图3是X射线成像系统装置示意图； 图4是超声波局部放电检测系统示意图； 图5是本发明的一种实施例流程图。
具体实施方式
电力绝缘材料在X射线照射下的检测方法，方法包括1)设置绝缘划痕缺陷首先在不带电情况下取出GIS试验段内部的盆式绝缘子，再在盆式绝缘子上设置绝缘划痕缺陷；2)对绝缘划痕缺陷利用电子显微镜进行测量利用电子显微镜在50-500倍下观察缺陷的大小和尺寸，并以图片的形式进行记录；3)建立局部放电检测平台把盆式绝缘子重新安装在GIS试验段内，GIS试验段套管的高压引线与试验变压器相连；利用超声波传感器紧贴GIS试验段盆式绝缘子划痕缺陷位置的外壳上；加压；利用便携超声波工业电脑监测GIS试验段局部放电起始电压及击穿电压，在略高于起始放电电压下，使用便携超声波工业电脑观测GIS试验段绝缘划痕缺陷的局部放电图谱；对高频X射线机进行训机；通过调整高度以便对准GIS试验段盆式绝缘子缺陷的位置；利用高频X射线机对准GIS试验段盆式绝缘子划痕缺陷的位置，在最高能量即电压300kV，电流3mA下进行连续照射并每隔一段时间利用便携超声波工业电脑进行局部放电情况的检测，以此观察X射线对电力设备固体绝缘材料局部放电的影响；4)局部放电检测停止后，再次对绝缘划痕缺陷进行测量，与之前测量的结果进行比较；5)根据比较的结果判断电力设备固体绝缘材料缺陷的变化停电取出GIS试验段内部的盆式绝缘子，利用电子显微镜在50-500倍下观察划痕缺陷的大小和尺寸，并与X射线照射之前记录的缺陷信息进行对比，以此对电力设备固体绝缘材料缺陷的尺寸进行观察，并确定该缺陷相关数据是否发生变化。
电力绝缘材料在X射线照射下的检测方法的装置，该装置由GIS试验段装置1、X 射线成像系统2、超声波局部放电检测系统3构成；所述的GIS试验段装置包括试验变压器4、GIS试验段5、盆式绝缘子6、高压引线7和套管8 ；设置在GIS试验段5套管8的高压引线7与试验变压器4相连，试验变压器4与GIS 试验段5连接；所述的X射线成像系统2包括高频X射线机9、四角支架10、高频X射线机控制箱11 和X射线发射窗12 ；高频X射线机9架设在四角支架10上，X射线发射窗12对准GIS试验段装置1的盆式绝缘子6缺陷的位置；高频X射线机9与高频X射线机控制箱11相连，高频X射线机控制箱11与高频X射线机9连接；所述的超声波局部放电检测系统3包括超声波传感器13、超声波检测前端�？�14、便携超声波工业电脑15、超声波检测电源及信号控制线16和超声波检测数据线17 ；超声波传感器13紧贴GIS试验段装置1的盆式绝缘子6缺陷位置的外壳上；超声波传感器13另依次与超声波检测电源及信号控制线16、超声波检测前端�？�14、超声波检测数据线17和便携超声波工业电脑15连接。
如图1所示，该图给出了一种电力设备固体绝缘材料缺陷在X射线照射下的局部放电检测装置示意图。一种电力设备固体绝缘材料缺陷在X射线照射下的局部放电检测装置包括试验用GIS试验段装置1、X射线成像系统装置2、超声波局部放电检测系统3，主要体现在超声波传感器13紧贴试验用GIS试验段装置1的盆式绝缘子6缺陷位置的外壳上， 试验用GIS试验段装置1和超声波局部放电检测系统3相连，使用便携超声波工业电脑15 观测GIS试验段5绝缘缺陷的局部放电图谱；高频X射线机9的X射线发射窗12对准试验用GIS试验段装置1的盆式绝缘子6缺陷的位置，进行连续照射，并每隔一段时间利用便携超声波工业电脑15进行局部放电情况的检测。
如图2所示，该图给出了试验用GIS试验段装置示意图；试验用GIS试验段装置由试验变压器4、GIS试验段5、盆式绝缘子6、高压引线7和套管8构成，主要体现在GIS试验段5套管8的高压引线7与试验变压器4相连，通过试验变压器4对GIS试验段5进行加压。
如图3所示，该图给出了 X射线成像系统装置示意图；X射线成像系统装置由高频 X射线机9、四角支架10和高频X射线机控制箱11构成，主要体现在高频X射线机9架设在四角支架10上，通过四角支架10调节高频X射线机9的高度和方向，同时高频X射线机 9与高频X射线机控制箱11相连，通过高频X射线机控制箱11控制高频X射线机10的能量发射。
如图4所示，该图给出了超声波局部放电检测系统示意图。超声波局部放电检测系统由超声波传感器13、超声波检测前端�？�14、便携超声波工业电脑15、超声波检测电源及信号控制线16和超声波检测数据线17构成，主要体现在超声波传感器、超声波检测电源及信号控制线、超声波检测前端�？�、超声波检测数据线和便携超声波工业电脑依次相连，通过便携超声波工业电脑观测GIS试验段绝缘缺陷的局部放电图谱。
权利要求
1.电力绝缘材料在X射线照射下的检测方法，其特征是，方法包括1)设置绝缘划痕缺陷首先在不带电情况下取出GIS试验段内部的盆式绝缘子，再在盆式绝缘子上设置绝缘划痕缺陷；2)对绝缘划痕缺陷利用电子显微镜进行测量利用电子显微镜在50-500倍下观察缺陷的大小和尺寸，并以图片的形式进行记录；3)建立局部放电检测平台把盆式绝缘子重新安装在GIS试验段内，GIS试验段套管的高压引线与试验变压器相连；利用超声波传感器紧贴GIS试验段盆式绝缘子划痕缺陷位置的外壳上；加压；利用便携超声波工业电脑监测GIS试验段局部放电起始电压及击穿电压， 在略高于起始放电电压下，使用便携超声波工业电脑观测GIS试验段绝缘划痕缺陷的局部放电图谱；对高频X射线机进行训机；通过调整高度以便对准GIS试验段盆式绝缘子缺陷的位置；利用高频X射线机对准GIS试验段盆式绝缘子划痕缺陷的位置，在最高能量即电压300kV，电流3mA下进行连续照射并每隔一段时间利用便携超声波工业电脑进行局部放电情况的检测，以此观察X射线对电力设备固体绝缘材料局部放电的影响；4)局部放电检测停止后，再次对绝缘划痕缺陷进行测量，与之前测量的结果进行比较；5)根据比较的结果判断电力设备固体绝缘材料缺陷的变化停电取出GIS试验段内部的盆式绝缘子，利用电子显微镜在50-500倍下观察划痕缺陷的大小和尺寸，并与X射线照射之前记录的缺陷信息进行对比，以此对电力设备固体绝缘材料缺陷的尺寸进行观察，并确定该缺陷相关数据是否发生变化。
2.如权利要求1所述的电力绝缘材料在X射线照射下的检测方法的装置，其特征为，该装置由GIS试验段装置(1)、X射线成像系统(2)、超声波局部放电检测系统(3)构成；所述的GIS试验段装置包括试验变压器(4)、GIS试验段(5)、盆式绝缘子(6)、高压引线(7)和套管(8);设置在GIS试验段(5)套管(8)的高压引线(7)与试验变压器(4)相连， 试验变压器(4 )与GIS试验段(5 )连接；所述的X射线成像系统(2)包括高频X射线机(9)、四角支架(10)、高频X射线机控制箱 (11)和X射线发射窗(12)；高频X射线机(9)架设在四角支架(10)上，X射线发射窗(12) 对准GIS试验段装置(1)的盆式绝缘子(6)缺陷的位置；高频X射线机(9)与高频X射线机控制箱(11)相连，高频X射线机控制箱(11)与高频X射线机(9)连接；所述的超声波局部放电检测系统(3)包括超声波传感器(13)、超声波检测前端�？� (14)、便携超声波工业电脑(15)、超声波检测电源及信号控制线(16)和超声波检测数据线 (17);超声波传感器(13)紧贴GIS试验段装置(1)的盆式绝缘子(6)缺陷位置的外壳上；超声波传感器(13)另依次与超声波检测电源及信号控制线(16)、超声波检测前端�？�(14)、 超声波检测数据线(17)和便携超声波工业电脑(15 )连接。
全文摘要
电力绝缘材料在X射线照射下的检测方法及其装置，本发明的方法包括1)设置绝缘划痕缺陷；2)对绝缘划痕缺陷利用电子显微镜进行测量；3)建立局部放电检测平台；4)局部放电检测停止后，再次对绝缘划痕缺陷进行测量，与之前测量的结果进行比较；5)根据比较的结果判断电力设备固体绝缘材料缺陷的变化。本发明的有益效果为，本发明方法可以准确地确定X射线数字成像检测技术对电力设备进行可视化检测的应用范围。本发明装置结构简单、容易实施、检测效果好、可以实现可视缺陷并可进一步确定缺陷类型。
文档编号G01R31/12GK102508133SQ20111037249
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月22日 优先权日2011年11月22日
发明者于虹, 况华, 吴章勤, 张少泉, 张微, 王达达, 蔡晓兰, 薛飞, 谭向宇, 赵现平, 魏杰 申请人:云南电力试验研究院(集团)有限公司电力研究院
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