ACFM技術(shù)在電力行業(yè)的應(yīng)用—GIS蓋板中缺陷的檢測
GIS的全稱是氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備,它由斷路器、母線、隔離開關(guān)、電壓互感器、電流互感器、避雷器、套管、接地刀等元件組合而成的高壓配電裝置,GIS采用的是絕緣性能和滅弧性能優(yōu)異的六氟化硫(SF6)氣體作為絕緣和滅弧介質(zhì),并將所有的高壓電器元件密封在接地金屬筒中。GIS設(shè)備是電能傳輸?shù)年P(guān)鍵樞紐設(shè)備,通過檢測其缺陷引發(fā)的“聲光電熱磁”等特征信號(hào),能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和預(yù)警隱患,保障電網(wǎng)設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行。
氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備(GIS)在電力系統(tǒng)中的重要性主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
GIS采用六氟化硫(SF6)等惰性氣體作為絕緣介質(zhì),將斷路器、隔離開關(guān)等關(guān)鍵部件封閉在金屬外殼內(nèi),有效隔離外界環(huán)境的影響,如鹽霧、積塵和水分等,從而顯著提高運(yùn)行的可靠性;GIS的設(shè)計(jì)具有優(yōu)良的抗地震能力,確保在惡劣環(huán)境下的穩(wěn)定運(yùn)行。

氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備(GIS)因其高安全性、可靠性、小型化、維護(hù)便捷性和環(huán)保性,在電力系統(tǒng)中扮演著至關(guān)重要的角色,是現(xiàn)代電網(wǎng)不可或缺的一部分。目前,GIS設(shè)備狀態(tài)檢測技術(shù)主要分為局部放電、SF6氣體、紅外成像和探傷檢測等5類,隨著傳感技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展,新技術(shù)涌現(xiàn)和多技術(shù)融合不斷給GIS設(shè)備狀態(tài)檢測提供新的技術(shù)手段。
目前,對(duì)GIS蓋板探傷檢測的無損檢測方法主要是射線檢測和超聲檢測。其中,射線檢測是向運(yùn)行的GIS設(shè)備發(fā)射強(qiáng)度均勻的X射線,由于缺陷部位與基體材料對(duì)射線衰減特性不同,通過檢測透視后X射線的強(qiáng)度,即可判斷被測設(shè)備表面或內(nèi)部是否存在缺陷、判定缺陷類型與性質(zhì)等。射線檢測對(duì)500kV及以下盆式絕緣子表面或屏蔽罩內(nèi)10mm以上金屬異物,以及組部件脫落、缺失或配合不良檢測有效,對(duì)殼體金屬異物和絕緣件內(nèi)部缺陷檢測比較困難。射線檢測具有一定的局限性,并且檢測裝置笨重,自動(dòng)化程度低,現(xiàn)場檢測費(fèi)時(shí)費(fèi)力,檢測效率低。并且射線會(huì)產(chǎn)生一定的輻射,存在安全事故隱患,所以需要對(duì)檢測裝置嚴(yán)加管理。
超聲檢測是主動(dòng)發(fā)射超聲波至被測試件,超聲波信號(hào)與試件及其中的缺陷相互作用,使其傳播方向或特征發(fā)生改變,該超聲波信號(hào)可以用于識(shí)別裂紋等缺陷。對(duì)GIS鋁合金殼體焊縫等進(jìn)行超聲探傷檢測,是目前應(yīng)用廣泛、最為有效的一種檢測方法。但超聲檢測對(duì)厚度較薄、結(jié)構(gòu)復(fù)雜或者位置特殊的部件進(jìn)行檢測時(shí),會(huì)產(chǎn)生很多干擾信號(hào),從而影響缺陷的判定。
交流電磁場檢測(簡稱ACFM)技術(shù)是一種新型的無損檢測和技術(shù),其工作原理是激勵(lì)線圈在工件中感應(yīng)出均勻的交變電流,感應(yīng)電流在裂紋、腐蝕等缺陷位置產(chǎn)生擾動(dòng),基于電場擾動(dòng)引起空間磁場畸變?cè)恚脵z測傳感器捕獲空間磁場畸變信號(hào),從而實(shí)現(xiàn)缺陷的檢測與評(píng)估。相較于常規(guī)的檢測技術(shù),它具有以下技術(shù)特點(diǎn):
(1)可穿透涂層檢測,無需清除被檢工件表面涂層;
(2)可檢測各種導(dǎo)電材料表面、近表面缺陷;
(3)可檢測表面500 ℃高溫及最大水深200m環(huán)境;
(4)檢測無需任何耗材、介質(zhì)和耦合劑;
(5)檢測無后效性,無需退磁、表面清理等。
檢測設(shè)備包括檢測儀器以及與儀器相連接的探頭、掃查裝置和線纜等所有物件。檢測設(shè)備和器材性能應(yīng)符合相關(guān)要求,功能應(yīng)滿足所檢測對(duì)象的工藝要求。檢測設(shè)備采用濟(jì)寧魯科檢測器材公司生產(chǎn)的LKACFM-X1型號(hào)交流電磁場檢測系統(tǒng),如圖2所示。
通過交流電磁場檢測系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)2處較為明顯的缺陷信號(hào),因此判定GIS蓋板中存在埋藏的裂紋缺陷。通過記號(hào)筆對(duì)GIS蓋板進(jìn)行位置標(biāo)記,對(duì)缺陷位置進(jìn)行精確定位。





