支柱絕緣子機(jī)械強(qiáng)度振動檢測評估技術(shù)研究與應(yīng)用
本項(xiàng)目屬電氣設(shè)備無損檢測領(lǐng)域,主要針對支柱絕緣子檢測技術(shù)問題開展研究。項(xiàng)目在云南電網(wǎng)公司2011年科技項(xiàng)目 “支柱絕緣子振動聲學(xué)檢測方法研究”項(xiàng)目的資助下,引入振動聲學(xué)檢測技術(shù)用于支柱絕緣子在線檢測,在支柱絕緣子振動特征、檢測技術(shù)方案、檢測工藝、信號識別方法等各個(gè)方面開展了研究,項(xiàng)目成果成功應(yīng)用于支柱絕緣子帶電檢測。
項(xiàng)目深入研究了支柱絕緣子振動狀態(tài)和振動聲學(xué)檢測方法,振動檢測方法忽略造成支柱絕緣子機(jī)械強(qiáng)度下降的具體因素,基于振動頻率變化能夠反映機(jī)械強(qiáng)度變化這一基本原理,通過測量支柱絕緣子受激振動頻率的變化,表征支柱絕緣子機(jī)械強(qiáng)度。項(xiàng)目通過對支柱絕緣子和振動檢測方法的研究,開發(fā)了支柱絕緣子振動檢測工藝及結(jié)果評定方法,針對支柱絕緣子振動檢測結(jié)果評定標(biāo)準(zhǔn)問題,結(jié)合振動檢測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果以及支柱絕緣子強(qiáng)度-頻率關(guān)系,提出了基于振動數(shù)據(jù)特征分析的支柱絕緣子振動檢測判別標(biāo)準(zhǔn),解決了振動檢測結(jié)果評定缺乏理論依據(jù),適用性差的技術(shù)難題,為振動檢測技術(shù)推廣應(yīng)用于各類絕緣瓷件機(jī)械強(qiáng)度檢測提供了通用性判別方法。開發(fā)了支柱絕緣子模擬樣品制備技術(shù),為振動聲學(xué)檢測儀器及其他方法檢測儀器校驗(yàn)提供了可靠的試樣。項(xiàng)目研究成果用于支柱絕緣子檢測,檢測結(jié)果能夠直接反映其安全運(yùn)行能力。利用振動檢測手段自身特有檢測操作簡便、測試速度快的優(yōu)點(diǎn),通過選用適合的檢測方式和設(shè)備,實(shí)現(xiàn)了對支柱絕緣子的帶電檢測。經(jīng)中國電機(jī)工程協(xié)會組織的科技成果鑒定,評審委員會認(rèn)為項(xiàng)目成果整體處于國際先進(jìn)。項(xiàng)目成果已在云南電網(wǎng)4座220kV/500kV變電站進(jìn)行了應(yīng)用測試,檢出多個(gè)異常案例并獲得了驗(yàn)證。項(xiàng)目取得的研究成果已申請專利10項(xiàng),其中已獲授權(quán)實(shí)用新型專利4項(xiàng),4項(xiàng)發(fā)明專利進(jìn)入實(shí)質(zhì)審查;發(fā)表論文3篇(其中核心期刊1篇、EI收錄論文1篇)。
項(xiàng)目主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)包括:
(1)依據(jù)支柱絕緣子振動原理,提出支柱絕緣子振動頻率正態(tài)分布模型,并通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證,依據(jù)模型提取的支柱絕緣子基準(zhǔn)振動頻率,制定了通用振動檢測評判標(biāo)準(zhǔn)。
(2)提出了通過檢測受激振動頻率的變化評估支柱絕緣子機(jī)械強(qiáng)度的方案,形成了一套基于機(jī)械強(qiáng)度評價(jià)的支柱絕緣子檢測技術(shù),實(shí)現(xiàn)了對支柱絕緣子的帶電檢測及評估,為制定檢測技術(shù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)提供了依據(jù)。
(3)針對振動檢測儀器缺乏校驗(yàn)樣品的問題,提出了一種利用快速加熱制冷卻方法制備缺陷試樣的工藝,為振動檢測儀器應(yīng)用提供了技術(shù)保障。
項(xiàng)目實(shí)施以來,課題組在華能瀾滄江有限公司漫灣水電廠、功果橋水電廠及玉溪供電局共3個(gè)單位進(jìn)行了支柱絕緣子振動聲學(xué)現(xiàn)場檢測。其中漫灣及功果橋電廠檢測對象為500kV支柱絕緣子,所有絕緣子振動信號正常。在玉溪供電局共檢測220kV支柱絕緣子158只。110kV支柱絕緣子306只。其中發(fā)現(xiàn) 2只 220kV瓷瓶及 1只110kV瓷瓶存在異常。其操作簡便,檢測效率得以大幅提高,檢測成本明顯降低。
本項(xiàng)目研究成果突破了支柱絕緣子傳統(tǒng)檢測理念,建立了一套基于振動聲學(xué)評價(jià)支柱絕緣子機(jī)械強(qiáng)度的技術(shù)體系,為保障電網(wǎng)安全運(yùn)行提供了一種實(shí)用、高效的檢測和評價(jià)技術(shù),技術(shù)水平達(dá)到國際先進(jìn)。