X射線技術在GIS設備中的應用綜述

孫雪峰

摘 要：隨著我國經濟社會的發展，X射線技術在各種機器設備中應用的范圍也在不斷的擴大。GIS設備對電力系統的安全可靠的運行發揮著重要的作用。但據了解，目前有很多的電力企業并不重視X射線技術在GIS設備中的應用，甚至有一些電力企業還沒有意識到X射線技術在GIS設備中應用所發揮出來的優勢以及其重要性，這很容易使得GIS設備出現故障的概率上升，不利于電力系統的安全可靠的運行。基于此，本文通過分析GIS設備出現內部故障的原因，并說明X射線技術在GIS設備中的應用，最后說明X射線技術在GIS設備中的應用的優勢，希望能夠給相關的電力企業提供參考。

關鍵詞：X射線技術;GIS設備;應用;原因;優勢

伴隨著我國經濟的騰飛，信息技術在不斷的更新換代，技術變革的進程也在不斷推進著，而將X射線技術應用在GIS設備中就是電力行業進行技術變革的一個重要的內容。我們都知道，GIS設備是一種結構相對復雜的電力設備儀器，其在使用過程之中對于設備的精度要求是非常高的。若是長時間的使用GIS設備，那么一旦其內部出現厚度分布不均的情況，就有可能使得其所形成的影像就會出現不清晰的情況，這會在一定程度上對工作人員的工作效率和工作質量造成干擾，不利于GIS設備的正常運行。據筆者了解，在近幾年以來GIS設備運行出現故障的頻率是越來越高了，特別是在投入運行后一年的時間里設備內部極其容易發生故障。由于GIS設備內部有著較為復雜的元件所組成的，這就會加大維修的難度，使得維修的時長大大的延長了，引發經濟損失。而X射線技術在GIS設備中的應用就可以有效的避免上述問題的發生，避免事態的擴大化。

1 GIS設備內部故障

由于GIS設備內部不清潔、生產環節中GIS設備內部出現灰塵、絕緣部件的質量不合格以及在運輸中GIS設備出現放電的情況都有可能使得GIS設備出現內部故障，其中GIS設備中的內部元件出現故障是最不被工作人員所覺察的，這些容易出現故障的元件主要包括母線、互感器、斷路器以及開關類器件等。根據筆者的數據調查結果顯示：絕緣子故障率約為29.8%，開關類器件的故障率約為32.7%，斷路器的故障率約為11%，電壓互感器的故障率約為12.98%，母線的故障率約為16.7%，其他元器件的故障率大約為6.37%。

對于GIS設備而言，其內部的缺陷是很難通過平常的實驗來進行檢測的，特別是絕緣子的故障問題。一旦GIS設備處在放電的狀態下時，就會在其附近和設備內部有超聲波和電磁波的出現。與此同時，六氟化硫氣體就會在故障點氣室發生分解，形成氟化物和硫化物。工作人員通過使用一些專用的設備儀器就可以檢測其故障信息，分析故障類型和故障部位，這樣就可以及時的去發現GIS設備發生的故障。

筆者通過對出現故障的原因進行總結，認為其大概源于這幾個環節：

1.1設計環節

設計環節所引發的GIS設備出現故障，一般來說都是在設置絕緣裕度時出現不科學不合理的問題。當然還有一些別的因素也有可能會對GIS設備的正常運行造成影響，如：絕緣子的場強設計樹脂類澆注過程等，這會使得GIS設備局部出現故障，甚至會直接擊穿絕緣。

1.2生產制造環節

由于生產車間的環境相對較差，在車間的空氣中往往含有粉末、金屬顆粒以及雜物等，在總裝配的時候這一些物質就會對GIS設備的正常運行形成干擾，導致設備出現故障的情況。另外，由于生產過程的不規范，可能某一部分部件的殘屑會殘存在部件上，或者是工作人員出現錯裝、漏裝的情況時，都會威脅到GIS設備的正常運行，甚至在后續GIS設備的過程之中會出現擊穿絕緣的情況。

1.3安裝環節

GIS設備需要專業的人員來進行安裝，特別是在一些細小零件的安裝上，很容易出現錯裝、漏裝的情況。在安裝完成之后還應當考慮其表面是否光滑，確保其運行的環境是處在干燥的狀態下，避免受到外部環境的污染。

1.4運行環節

GIS設備在運行的過程之中要控制好電壓的強度，避免強電壓所引起的局部放電的現象，工作人員應當明白在電壓操作過程之中可能會在短時間內出現較高電壓的情況，可能會引起絕緣失效的問題。另外，在接地開關在合到帶電箱時會產生較大的電流，使得溫度升高而造成對開關部件的損壞。

2 將X射線技術應用在GIS設備中

2.1系統的組成

組成該系統的是成像設備和發射器。在本項目中所挑選的X射線機具有45°-65°的輻射范圍，其占空比達到100%，可以不間斷的進行工作。也可以將其設置為延時，參數范圍是2-200s，其內部有曝光計算器，其能夠依據FFD 等來算出曝光時長，并自動對曝光參數進行調整，其采用DR和CR的模式來進行成像。DR模式的成像主要是將非晶硅當做一個成像的平板，其像素可以達到 220um，其可以通過有線和無線來對數據進行傳輸。CR 模式的成像主要是利用USB接口來進行數據的傳輸。為了使這兩種圖像可以達到兼容，主要采用DI-CONDE的格式來測量灰度、角度、長度、面積以及深度等，還可以實現標注等操作。

2.2系統運行的案例分析

2.2.1 220kV三相斷路器分閘

工作人員對某個220kV的電站進行數字射線的檢測，主要采用的是CR射線檢測系統，得到清晰的圖像，檢測結果沒有發現問題。

2.2.2 110kV單相電纜頭

工作人員對B相的電纜頭進行了數字射線的檢測，主要采用的是DR射線檢測系統。在絕緣子的套管上的A處、B處、C處和D處并沒有發現裂縫和氣孔，在絕緣子的套管下的A處、B處和C處也沒有出現裂縫和氣孔等問題，但是在絕緣子的套管下方的D處出現了裂縫的情況。

2.2.3 220kV三相隔離開關

工作人員對某個220kV的電站的隔離開關進行檢修，開合閘口出現卡涉的問題，初步懷疑是觸頭沒有到位。工作人員對220kV的變電站中的A、B、C三相的隔離開關采用數字射線的檢測，經檢查后發現，變電站中的A、B、C三相隔離開關都是處于一種合閘的情況下，需要聯系相關的生產方來對其進行分析并提供相應的解決措施。

3 X射線技術在GIS設備中的應用的優勢

3.1具有強通用性

GIS設備中的數字射線檢測系統幾乎都存在質量和效率低下的問題，這個問題會對業界造成一定的困擾，而若是將X射線技術使用在對GIS設備的檢測故障之中則會有著較大的幫助，這個技術有著一定的推廣價值和應用前景。

3.2能夠減少經濟損失

將X射線技術應用在GIS設備中能夠較快的、直觀的去對GIS設備中存在的問題進行分析和檢測，這樣就可以有效的去降低電力企業的經濟損失，提高電力企業的經濟效益。因為只要每查出一次缺陷或者是排除一次缺陷就可以避免供電所造成高達數百萬元的經濟損失。

3.3能夠滿足基層的要求

將X射線技術應用在GIS設備中是可以有效的去滿足全國各個供電部門的GIS設備存在的問題，各地供電部門都對這一套系統有著應用需求。

4結束語

綜上所述，目前在我國在將X射線應用在GIS設備中還存在很多的問題和不足，這就需要相關的電力企業對GIS設備內部故障進行分析，了解X射線技術在GIS設備中的應用的優勢，并將X射線技術應用在GIS設備中。只有這樣，才能更好的發揮X射線技術在GIS設備中所產生的價值，實現對GIS設備的檢測和監控，有效的去降低設備所出現的誤判和漏判的情況，減少GIS設備所出現的故障情況，確保電力系統安全可靠的運行。

參考文獻：

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[2] 鄒奇烽;.X射線數字成像檢測技術在GIS設備上的應用[J].機電信息，2017：107-108+110.

（云南電力技術有限責任公司，云南 昆明? 650217）