Page 111 - 无损检测2021年第五期

仪器研制

DOI : 10.11973 / ws j c202105015

气体绝缘开关 X 射线三维成像检测系统的

研制及应用

张丽萍 , 石 泉 , 卢启付 , 钟 飞 2
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( 1. 广东电网有限责任公司,广州 510080 ; 2. 南方电网电力科技股份有限公司,广州 510080 )
摘 要:研制了针对 GIS ( 气体绝缘开关) 的 X 射线三维成像系统, 包括机械、 运动控制、 数据

采集、 图像重建、 三维图像显示等子系统。利用该系统对某供电站的 GIS 进行检测, 结果表明, 该

系统整体精度达 200 μ m , 实际输出断层图的最高分辨率可达 3160 像素 ×3160 像素。

关键词: X 射线三维成像; 气体绝缘开关; 电力设备

中图分类号: TG115.28 文献标志码: A 文章编号: 1000-6656 ( 2021 ) 05-0069-05

Develo p mentanda pp licationofX-ra y three-dimensionalima g in g detections y stemforGIS

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ZHANGLi p in g SHIQ uan , LUQ ifu , ZHONGFei 2
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,

( 1.Guan g don gPowerGridCo. , Ltd. , Guan g zhou510080 , China ;

2.SouthPowerGridTechnolo gyCo. , Ltd. , Guan g zhou510080 , China )

Abstract : An X-ra ythree-dimensionalima g in gs y stem for GIS ( g asinsulatedswitch g ear ) wasdevelo p ed ,

includin gsubs y stemssuchas mechanical , motioncontrol , dataac q uisition , ima g ereconstruction , andthree-

dimensionalima g edis p la y .Thes y stem wasusedtodetecttheGISofap owersu pp l ystation , andtheresults

showedthattheoverallaccurac yofthes y stemreached200 μ m , andthehi g hestresolutionoftheactualout p ut

tomo g ramcouldreach3160p ixel×3160p ixel.

Ke ywords : X-ra y three-dimensionalima g in g ; g asinsulatedswitch g ear ( GIS ); electrice q ui p ment
全封闭结构的电网设备如 GIS ( 气体绝缘开关)、 叠部件的先进技术, 适合电网设备的现场检测。其
断路器等作为变电站广泛使用的设备, 其安全和可靠 对于提高全封闭电网设备技术的监督能力, 维护电
性至关重要。操作开关时的静电力的作用、 分合闸不 力设备的安全稳定运行有着特别重要的意义。
到位引起的接触不良、 异物碎屑的移动、 触头烧损、 螺 目前, 二维数字 X 射线检测技术广泛用于 GIS
丝松动、 结合不到位、 结构变形、 绝缘老化等现象都对 检测 [ 1-2 ] , 但是其难以区分盆式绝缘子的重叠影像,
设备的安全运行有着严重的影响。 2012 年广东电网 难以判断盆式绝缘子是否有缺陷 [ 3-8 ] ; 回路电阻超标
( 六氟化硫绝缘气体) 瓷 时, 难以判断接触是否紧密。 GIS 体积庞大, 成像过
公司发生 GIS故障5起, SF 6

柱式断路器故障7起; 2013年广东电网10kV 及以上 程中不能旋转也不能移动, 探测器不能覆盖扫描整
高压开关设备共发生重大事故923次。 个物体, 造成投影数据在探测器方向上的截断, 导致
X 射线三维成像检测是一种数字化、 智能识别 采集到的投影数据不完备, 无法满足精确重建的要
采集图像、 检测精度高、 能直观显示切片并区分开重 求 [ 9 ] 。应用普通的重建方法来对不完备数据进行重
建, 常会 得 到 无 法 重 建 或 者 重 建 质 量 非 常 差 的 结
收稿日期: 2020-10-14 果 [ 10-11 ] 。笔者研制了针对 GIS 的 X 射线三维成像
基金项目: 中国南方电网有限责任公司科技项目( GDKJ00000035 )
系统, 包括机械、 运动控制、 数据采集、 图像重建、 三
作者简介: 张丽萍( 1987- ), 女, 硕士, 工程师, 主要从事电网设
维图像显示等子系统。设备的扫描方式为面阵探测
备的运维检修工作
通信作者: 钟 飞( 1979- ), 男, 博士, 高级工程师, 主要从事电 器锥束旋转扫描, 设备整体精度达 200 μ m , 实际输

力设备和材料的无损检测工作, 54866170@ qq .com 出断层图的最高分辨率可达 3160 像素 ×3160 像
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2021 年 第 43 卷 第 5 期

无损检测