1、紫外診斷技術在檢查發電機定子線棒絕緣缺陷中應用摘要：發電機定子繞組結構復雜，在運行中受到高溫 及電磁力的作用，因此定子繞組線棒的防暈能力至關重要， 為解決現場起暈試驗中起暈點不易觀察的缺點，采用紫外成 像測試技術在發電機交流耐壓試驗時進行線棒表面起暈檢 測，試驗結果表明，紫外成像測試技術在檢查發電機電暈點 時比傳統方法更為直觀。關鍵詞：定子交流耐壓紫外成像 起暈紫外成像技術在戶外高壓運行設備巡檢中已經廣泛應 用并積累了一定的檢測經驗，對于運行中處于密封狀態下的 發電機，紫外成像技術不能發揮作用，但是在發電機檢修試 驗時，可配合交流耐壓試驗發現定子線棒表面絕緣缺陷點。 某電廠330mw發電機在進

2、行直流泄漏試驗時，發現a相繞組 泄漏電流值明顯大于其它兩相，經檢查發現該相線棒存在明 顯的磨損現象，并有碳化痕跡，應為運行中受到長期電暈腐 蝕所致。為檢查其它定子線棒防暈能力是否合格，對其進行 起暈試驗。傳統試驗中，對試驗現場條件要求較高，電暈點 不易觀察，本次試驗中將采用紫外成像檢測技術對電暈點進 行檢查。1紫外檢測的可行性高壓設備電放電時，根據電場強度的不同，會產生電暈、 電弧或閃絡。在放電過程中，空氣中的電子不斷獲得和釋放 能量，而當電子釋放能量（即放電），便會釋放出紫外線。 高壓電氣設備放電光譜波長范圍為230 nm -405nm,其中 240nm 一 280nm的光譜段稱為太陽盲區，

3、在此波長范圍內由 太陽發射的紫外光量極低。裝有太陽盲濾鏡紫外成像儀，可 以在陽光底下探測到240 一 280nm的微弱電暈輻射，接收設 備放電時產生的紫外信號，經處理后與可見光影像重疊，顯 示在儀器的屏幕上。利用紫外成像儀（工作波段在240nm - 280nm之間）來檢測帶電設備的電暈情況，統計出單位時間 內測得的紫外光子數，以此確定電暈的位置和強度，可為電 氣設備的狀態監測提供依據。2紫外檢測中需注意的問題2. 1標定問題現有紫外檢測設備，都以檢測到的紫外光子數量多少 來表征放電強度，但儀器顯示的光子數與儀器自身的增益 （可調）密切相關，而且與檢測儀器與放電點的距離、空氣 濕度等環境因素有關

4、，要準確反應放電強度，必須對儀器顯 示的光子數進行有效標定。檢測距離對檢測結果影響顯著。 當距離增加時，檢測視角將減小，對應的靈敏度隨之降低。 理想條件下，均勻介質中的點光源所發射光波的強度與距離 的平方成反比。但實際條件與理想條件可能存在很大差別， 為了確定距離與電暈計數的關系，模擬了一個點電暈源，記 錄不同距離下的紫外計數和平均值。得到的規律為：放電計 數與距離的平方近似成反比關系；隨著距離的增大，放電計 數次數減小。此外也有放電計數與距離的一次方成反比關 系，隨著距離的增大，放電計數次數減小的報道。在實際應 用中需要進一步總結。2.2氣壓和溫度的影響氣壓和溫度的變化可改變空氣的密度，影響

5、電離過程， 從而氣壓與溫度的變化影響儀器采集到的紫外光子數量。一 般情況下，高氣壓、溫度低條件下紫外計數要比低氣壓、高 溫度條件下的紫外計數低。在實際應用中，溫度和氣壓的差 異引起的偏差較小，可能淹沒在儀器本身的誤差和測量的偏 差中。因此，一般不對氣壓和溫度的差異進行修正。濕度的 影響濕度的增加，在有些情況下可降低電暈的強度；而在多 數情況下，濕度的增加會引起電暈強度的增長。由于污穢成 分和濕潤情況的不確定性，目前還沒有辦法對它進行修正。2.3對放電導致后果的評價問題不同設備或同一設備不同部位的放電所導致的后果不 同。如設備均壓環上的放電，在一定時間段內不會影響設備 的安全穩定運行，而絕緣套管

6、表面的放電，則有可能導致系 統事故。因而，正確評估放電后果，也是紫外成像檢測技術 在系統中應用需解決的一大問題。3試驗結果及分析3. 1試驗結果定子繞組分相進行試驗，試驗時被試繞組首尾短接，非 被試繞組短接接地。試驗電壓在10 kv以上，以每lkv停留 10s的速率上升，并在每階段觀察電暈，試驗時采用紫外成 像儀進行檢測。經測試，該發電機定子線棒存在多處明顯電 暈點，其中位于13、14槽內的線棒勵磁側（具體位置見圖1） 在試驗電壓為5kv時可檢測到明顯的連續電暈；位于21、22 槽內的線棒勵磁側（具體位置見圖2）在試驗電壓為15kv時 可檢測到明顯的連續電暈，在試驗電壓為18kv時（見圖3）

7、連續電暈放電量增大；位于23、24槽內的線棒勵磁側（具 體位置見圖4）在試驗電壓為15kv時可檢測到明顯的連續電 暈。3.2試驗結果分析試驗數據表明該發電機定子繞組線棒存在明顯的電暈 點，外表防暈結構受到破壞的定子線棒表面相比正常正常線 棒表面較為明顯，且起暈起始電壓較低，在長時間運行過程 中有可能導致缺陷進一步擴大，故建議對發電機受損部位進 行處理，在處理完畢后再次進行試驗以檢查處理效果，確保 發電機投運后的穩定運行。4結論（1）紫外成像測試技術在發電機定子繞組線棒起暈試 驗中的應用可有效發現定子線棒的起暈點，特別是在發電機 安裝現場內進行的試驗，減少了對試驗環境的要求。(2)在較低的試驗電壓下即可見較為明顯的電暈點， 避免了常規試驗方法中高電壓下