Page 39 - 无损检测2023年第九期

试验研究

DOI : 10.11973 / ws j c202309002

基于红外成像的缺陷复合绝缘子温升特性分析

申 巍 , 宋治波 , 王 森 , 闫可为 , 赵海英 , 李 亮 , 朱明曦 , 杨 昊 2
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( 1. 国网陕西省电力有限公司电力科学研究院, 西安 710100 ;

2. 西安工程大学 电子信息学院, 西安 710048 ;

3. 国网陕西省电力有限公司超高压公司, 西安 710026 ;

4. 国网陕西省电力有限公司西安供电公司, 西安 710000 )

摘 要: 基于生产实际, 通首至尾地对芯棒 - 护套气隙、 芯棒内部气隙及工艺铁屑内部残留的3
类复合绝缘子缺陷进行模拟, 搭建高压试验平台对缺陷处进行激发使其产生温升, 利用红外检测设
备得到复合绝缘子的红外图像, 分析不同缺陷类型下的温升特性。结果表明, 3种缺陷绝缘子均存

在温升现象, 但发热现象有所差别, 其中工艺铁屑内部残留缺陷温升达到4.5K , 发热区域自金具
附近延伸至后两伞裙处, 发热现象明显; 湿度是影响温升的重要因素, 湿度增加35%时芯棒内部缺
陷的温升幅值增加73.67% 。研究结果可为复合绝缘子内部缺陷红外检测及诊断提供参考。

关键词: 红外成像; 复合绝缘子; 发热缺陷; 发热机理; 人工缺陷

中图分类号: TM930.1 ; TG115.28 文献标志码: A 文章编号: 1000-6656 ( 2023 ) 09-0005-07

Anal y sisoftem p eraturerisecharacteristicsofdefectivecom p ositeinsulators

basedoninfraredima g in g

SHEN Wei , SONGZhibo , WANGSen , YANKewei , ZHAOHai y in g LILian g ZHUMin g xi , YANGHao 2
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,
,

( 1.ElectricPowerResearchInstituteStateGrid , ShaanxiElectricPowerLimitedCom p an y , Xi'an , 710100 , China ;

2.SchoolofElectronicsandInformation , Xi'anPol y technicUniversit y , Xi'an , 710048 , China ;

3.ElectricPowerUltrahi g hVolta g eCom p an y , ShaanxiElectricPowerLimitedCom p an y , Xi ’ an , 710026 , China ;

4.Xi ’ anElectricPowerSu pp l yCom p an y , ShaanxiElectricPowerLimitedCom p an y , Xi ’ an710000 , China )

Abstract : Inthis p a p er , thedefectsinthreet yp esofcom p ositeinsulators , namel y , coresheathair g a pdefect ,

coreinternalair g a p defectand p rocessironchi p internalresidualdefect , werefabricatedmanuall y inthelaborator y .

Hi g hvolta g etest p latformandconducttest.Obtaininfraredima g eofcom p ositeinsulatorusin g infrareddetection

e q ui p ment.Theresearchshowsthatthetem p eratureriseofthreeartificialdefectinsulatorsexists.Thetem p erature

riseofresidualdefectsinp rocessironfilin g sreaches4.5K , andtheheatin g areaextendsfromnearthefittin g sto

twoumbrellaskirts.Whenthehumidit y increasesb yabout35% , thetem p eratureriseam p litudeoftheinternal

defectsofthemandrelincreasesb y73.67%.Theresearchresultscanp rovidereferenceforinfrareddetectionof

internaldefectsofcom p ositeinsulatorsonsite.

Ke ywords : infraredima g in g ; com p ositeinsulator ; heatdefect ; thermalmechanism ; artificialdefect
复合绝缘子作为输变电设备中应用最广、 数量 影响电力系统的安全稳定运行 [ 1 ] 。复合绝缘子在生
最多、 通用性最好的电气元件之一, 其可靠性会直接 产与运行过程中易产生内部缺陷, 这些缺陷会导致
其发生断串或内部击穿, 严重时将引发大规模停电,
造成巨大的经济损失 [ 2 ] 。
收稿日期: 2022-12-09
作者简介: 申 巍( 1983- ), 男, 工学博士, 高级工程师, 主要从 复合绝缘子缺陷种类主要包括界面缺陷、 内部
芯棒缺陷、 伞裙损伤缺陷等 [ 3-5 ] 。其中, 界面缺陷包
事电力设备检测与诊断以及绝缘状态评价的研究工作。
括芯棒 - 护套界面气隙缺陷、 芯棒 - 护套表面铁屑附
通信作者: 宋治波, 210411022@stu.x p u.edu.cn
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2023年 第45卷 第9期
无损检测