[发明专利]一种GIS环氧绝缘内部缺陷超声检测方法及系统

说明书

本发明属于输变电绝缘设备技术领域，涉及一种GIS环氧绝缘内部缺陷超声检测方法及系统。GIS环氧绝缘内部缺陷超声检测方法包括：搭建GIS环氧绝缘内部缺陷超声检测系统；基于超声检测系统检测标准件，获取标准件无缺陷的反射波波形；基于超声检测系统检测GIS环氧绝缘，采用缺陷评判方法对环氧绝缘内部气泡和裂纹进行评判，然后，沿探头移动路径继续对GIS环氧绝缘进行检测；该方法检测精度和效率高、缺陷定位准确，可检测到小尺寸气泡和裂纹，可用于绝缘子的出厂检测，也可用于绝缘子的装配现场检测。环氧绝缘内部缺陷超声检测系统包括：超声仪、示波器、超声纵波直探头、计算机和GIS环氧绝缘；该系统成本低、设备体积小、检测精度和效率高、缺陷定位准确。

技术领域

本发明属于输变电绝缘设备技术领域，涉及一种GIS环氧绝缘内部缺陷超声检测方法及系统。

背景技术

盆式绝缘子是气体绝缘组合电器(GIS)中的重要部件，主要用于电气绝缘、隔离相邻气室、支撑导体，作为最薄弱的环节之一，绝缘子的性能决定着GIS正常运行。盆式绝缘子内部缺陷主要包括气泡和裂纹：气泡由生产加工过程中环氧树脂和填料混合时空气排除不完全或杂质气体存在形成；而生产过程中固化时温度变化，运输安装过程中受力不平衡，运行时环境温差，中心导体与外壳的机械挤压使绝缘子承受巨大内应力可能引起表面微小裂纹。绝缘子表面微小裂纹逐步向深度方向发展，最终造成绝缘子损坏，绝缘水平急剧下降，甚至引发爆裂，从而造成停电事故。因此，及早确认盆式绝缘子环氧树脂内部是否存在气泡和裂纹，对保障电力系统安全运行具有重要意义。

目前，GIS用盆式绝缘子内部缺陷检测方法分为两类：出厂检测一般采用X射线成像技术，其优点是可以检测盆式绝缘子内部较大气泡、检测效率较高，其缺点是对宽度较小的裂纹检测灵敏度不高，而且设备体积较大、价格昂贵，射线对人体有潜在危害，无法对装配现场过程的绝缘子检测等；基于缺陷局部放电产生的电磁波、声波、电流等的检测方法有特高频法、局放超声检测、脉冲电流法等。特高频法多用于现场监测，检测灵敏度可达到5pC，但缺陷定位不够准确，无法定量检测；局放超声检测常用于带电巡检，缺陷定位准确，能检测到10pC放电量，但检测效率低，且对盆式绝缘子内部气泡等放电不敏感；脉冲电流法能定量检测放电，可检测2pC的放电量，由于易受干扰信号影响，目前多用于实验室检测。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种GIS环氧绝缘内部缺陷超声检测方法。该方法检测精度和效率高、缺陷定位准确，可检测到小尺寸气泡和裂纹，可用于绝缘子的出厂检测，也可用于绝缘子的装配现场检测。

本发明还提供一种GIS环氧绝缘内部缺陷超声检测系统。该系统成本低、设备体积小、检测精度和效率高、缺陷定位准确，可检测到小尺寸气泡和裂纹。

本发明的GIS环氧绝缘内部缺陷超声检测方法采用如下技术方案实现：

一种GIS环氧绝缘内部缺陷超声检测方法，包括：

搭建GIS环氧绝缘内部缺陷超声检测系统；

基于超声检测系统检测标准件，获取标准件无缺陷的反射波波形；

基于超声检测系统检测GIS环氧绝缘，采用缺陷评判方法对环氧绝缘内部气泡和裂纹进行评判，然后，沿探头移动路径完成整个GIS环氧绝缘的检测；

缺陷评判方法指GIS盆式绝缘子用环氧绝缘内部气泡和裂纹的评判方法：首先获取标准件无缺陷的反射波波形，然后基于超声检测系统对GIS环氧绝缘内部的气泡和裂纹进行超声检测，如果在超声波形图中出现与标准件反射波波形不同的缺陷反射波，则证明此位置深度方向存在气泡或裂纹；若缺陷反射波存在即说明此位置深度方向有气泡或裂纹，并通过反射波峰值处的幅值、时间分别评估气泡、裂纹的大小和深度位置。