近日，在山西太原220千伏解放變電站內，國網山西省電力公司電力科學研究院（以下簡稱“山西電科院”）技術人員使用GIS盆式絕緣子斷層掃描成像裝置，成功檢測了220千伏南母A相盆式絕緣子。結果顯示，反射回波信號正常，技術人員判斷盆式絕緣子狀態良好。
氣體絕緣金屬封閉開關設備（GIS）在電力系統中廣泛應用。為了及時發現GIS中盆式絕緣子內部隱患，山西電科院研發了GIS盆式絕緣子斷層掃描成像裝置。
山西電科院技術人員介紹，GIS盆式絕緣子斷層掃描成像裝置應用激光超聲快速檢測成像方法，能準確識別、定位盆式絕緣子內部缺陷，缺陷識別率達95%以上，為提升GIS設備運行可靠性提供技術支撐。
傳統盆式絕緣子內部缺陷檢測方式存在不足
GIS具有占地面積小、可靠性高、集成化好、維護工作少等優勢，被廣泛應用于電力系統中。盆式絕緣子是GIS中的重要部件，具有電氣絕緣、隔離氣室、支撐導體的作用。盆式絕緣子主要由環氧樹脂有機材料組成，出現結構損傷時，會引起局部放電現象，甚至導致絕緣擊穿。同時，不同廠家生產的盆式絕緣子部件互換性差，發生絕緣故障后修復時間長。因此，及時發現盆式絕緣子內部隱患對保障GIS安全穩定運行至關重要。
2019年起，山西電科院配網中心主任王偉帶領帶電檢測技術團隊開展盆式絕緣子隱患排查研究。
王偉介紹，盆式絕緣子出現裂紋、氣泡、雜質、毛刺等缺陷是誘發局部放電的主要因素。以往，檢測盆式絕緣子內部潛在缺陷有三種方法，但在應用中存在各種問題：特高頻、超聲等局部放電檢測方法靈敏度高，但難以識別潛伏性缺陷，精準定位難度大；X射線檢測方法易受絕緣子安裝位置影響，實施難度大、成像效果差，且對非金屬雜質、氣泡等微小缺陷不敏感；壓電超聲探傷、滲透檢測方法穿透能力弱，僅適用于發現絕緣子表面缺陷。上述現狀導致大量盆式絕緣子檢測后仍“帶病”運行，給電網運維帶來重大隱患。
激光超聲作為一種新型無損檢測技術，可規避以上三種傳統檢測方法的弊端。但該技術此前主要應用于金屬材料探傷，在環氧樹脂有機材料領域的應用尚屬空白。為此，研究團隊決定探索一種新的盆式絕緣子檢測方法。
根據超聲波傳輸規律確定缺陷類型、位置和大小
山西電科院依托國家自然科學基金和國家電網有限公司科技項目，聯合中國電力科學研究院、江蘇方天電力技術有限公司、南京理工大學等7家單位組成攻關團隊，開始研究GIS盆式絕緣子激光超聲無損檢測技術。
為探究激光超聲對環氧樹脂材料的適應性，攻關團隊首先開始尋找試驗對象。他們搜集了有缺陷的退役盆式絕緣子22個，定制了有人工模擬缺陷的盆式絕緣子15個、試驗試塊42個，總共涉及不同大小、不同位置的4類缺陷1000個。隨后，攻關團隊對這些缺陷開展試驗研究，統計得出了GIS盆式絕緣子激光激勵最優檢測參數。
針對裂紋、氣泡、雜質和毛刺四類典型缺陷識別問題，攻關團隊建立了盆式絕緣子“溫度場—固體位移場—聲場”多物理耦合模型，總結了盆式絕緣子出現4種典型缺陷后的超聲波傳輸規律，用于確定缺陷類型、位置和大小。
針對缺陷類型和回波信號的特征，攻關團隊建立了盆式絕緣子缺陷自動識別數據庫。他們利用該數據庫來訓練缺陷識別算法，實現了對盆式絕緣子200毫米深度內缺陷的自動識別，缺陷識別精度達毫米級，缺陷分類成功率超過92%。
經過現場調研、數據統計分析、最優化檢測參數研究、裝置試驗、樣機研制、全工況模擬測試、識別算法訓練、型式試驗檢測等一系列開發流程，GIS盆式絕緣子斷層掃描成像裝置實現定型與量產。
王偉介紹，國網科技部組織相關專家對GIS盆式絕緣子激光超聲無損檢測技術進行驗收。專家一致認為，該技術滿足GIS盆式絕緣子無損檢測需求，為提升GIS設備運行可靠性提供了有效的技術手段。
在中國電力企業聯合會組織召開的項目成果鑒定會上，鑒定組表示，山西電科院提出GIS盆式絕緣子激光超聲無損檢測技術效果顯著。
近日，在山西太原220千伏解放變電站內，國網山西省電力公司電力科學研究院（以下簡稱“山西電科院”）技術人員使用GIS盆式絕緣子斷層掃描成像裝置，成功檢測了220千伏南母A相盆式絕緣子。結果顯示，反射回波信號正常，技術人員判斷盆式絕緣子狀態良好。
氣體絕緣金屬封閉開關設備（GIS）在電力系統中廣泛應用。為了及時發現GIS中盆式絕緣子內部隱患，山西電科院研發了GIS盆式絕緣子斷層掃描成像裝置。
山西電科院技術人員介紹，GIS盆式絕緣子斷層掃描成像裝置應用激光超聲快速檢測成像方法，能準確識別、定位盆式絕緣子內部缺陷，缺陷識別率達95%以上，為提升GIS設備運行可靠性提供技術支撐。
傳統盆式絕緣子內部缺陷檢測方式存在不足
GIS具有占地面積小、可靠性高、集成化好、維護工作少等優勢，被廣泛應用于電力系統中。盆式絕緣子是GIS中的重要部件，具有電氣絕緣、隔離氣室、支撐導體的作用。盆式絕緣子主要由環氧樹脂有機材料組成，出現結構損傷時，會引起局部放電現象，甚至導致絕緣擊穿。同時，不同廠家生產的盆式絕緣子部件互換性差，發生絕緣故障后修復時間長。因此，及時發現盆式絕緣子內部隱患對保障GIS安全穩定運行至關重要。
2019年起，山西電科院配網中心主任王偉帶領帶電檢測技術團隊開展盆式絕緣子隱患排查研究。
王偉介紹，盆式絕緣子出現裂紋、氣泡、雜質、毛刺等缺陷是誘發局部放電的主要因素。以往，檢測盆式絕緣子內部潛在缺陷有三種方法，但在應用中存在各種問題：特高頻、超聲等局部放電檢測方法靈敏度高，但難以識別潛伏性缺陷，精準定位難度大；X射線檢測方法易受絕緣子安裝位置影響，實施難度大、成像效果差，且對非金屬雜質、氣泡等微小缺陷不敏感；壓電超聲探傷、滲透檢測方法穿透能力弱，僅適用于發現絕緣子表面缺陷。上述現狀導致大量盆式絕緣子檢測后仍“帶病”運行，給電網運維帶來重大隱患。
激光超聲作為一種新型無損檢測技術，可規避以上三種傳統檢測方法的弊端。但該技術此前主要應用于金屬材料探傷，在環氧樹脂有機材料領域的應用尚屬空白。為此，研究團隊決定探索一種新的盆式絕緣子檢測方法。
根據超聲波傳輸規律確定缺陷類型、位置和大小
山西電科院依托國家自然科學基金和國家電網有限公司科技項目，聯合中國電力科學研究院、江蘇方天電力技術有限公司、南京理工大學等7家單位組成攻關團隊，開始研究GIS盆式絕緣子激光超聲無損檢測技術。
為探究激光超聲對環氧樹脂材料的適應性，攻關團隊首先開始尋找試驗對象。他們搜集了有缺陷的退役盆式絕緣子22個，定制了有人工模擬缺陷的盆式絕緣子15個、試驗試塊42個，總共涉及不同大小、不同位置的4類缺陷1000個。隨后，攻關團隊對這些缺陷開展試驗研究，統計得出了GIS盆式絕緣子激光激勵最優檢測參數。
針對裂紋、氣泡、雜質和毛刺四類典型缺陷識別問題，攻關團隊建立了盆式絕緣子“溫度場—固體位移場—聲場”多物理耦合模型，總結了盆式絕緣子出現4種典型缺陷后的超聲波傳輸規律，用于確定缺陷類型、位置和大小。
針對缺陷類型和回波信號的特征，攻關團隊建立了盆式絕緣子缺陷自動識別數據庫。他們利用該數據庫來訓練缺陷識別算法，實現了對盆式絕緣子200毫米深度內缺陷的自動識別，缺陷識別精度達毫米級，缺陷分類成功率超過92%。
經過現場調研、數據統計分析、最優化檢測參數研究、裝置試驗、樣機研制、全工況模擬測試、識別算法訓練、型式試驗檢測等一系列開發流程，GIS盆式絕緣子斷層掃描成像裝置實現定型與量產。
王偉介紹，國網科技部組織相關專家對GIS盆式絕緣子激光超聲無損檢測技術進行驗收。專家一致認為，該技術滿足GIS盆式絕緣子無損檢測需求，為提升GIS設備運行可靠性提供了有效的技術手段。
在中國電力企業聯合會組織召開的項目成果鑒定會上，鑒定組表示，山西電科院提出GIS盆式絕緣子激光超聲無損檢測技術效果顯著。
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