SDT超声波检测技术在电力系统故障上的应用

一、SDT超声波检测技术在电力系统故障上的应用

工厂加工制造大型钢材时需要连续不断的电力供应。因此，运维团队必须保证电气部件的长期有效，防止故障的发生。这种故障往往是由于局部放电，并不断发展劣化，最终导致的过早停机。降低故障往往是不够的，必须尽早发现异常，检查得越晚，部件损伤越严重，维修成本越高，设备的异常停机概率也越高。通过超声波分析与电气系统的红外成像技术相结合，能尽早地检测出异常，防止意外停机。

Gerdua是世界领先的钢铁生产商之一，具有118年的历史，是巴西最大的钢铁生产商，也是世界领先的特殊钢供应商。在巴西，公司还生产扁钢和铁矿石。该企业应用超声波和红外线检查技术，防止电力中断，提升了运维人员的巡检效率。

二、局部放电是万恶之源

大多数高压电气故障都是由于局部放电引起的，但是局部放电也会影响低压开关设备。IEC60270标准为局部放电标准，局部短路使导电部件之间的绝缘空隙被导通。它被称为‘部分’是因为它只影响一部分绝缘体，这是一种被破坏的现象，由于对绝缘子的损坏，最终导致电气故障的发生。

从第一次出现缺陷到突然击穿，局部放电很难被发现：设备重新运行，局部放电对其性能是没有影响的。另外，产生局部放电的部件剩余寿命也没有办法预测到。这主要取决于其他无法评估的因素，这些因素可能会随着时间的推移而变化。主要因素有操作电压、环境温度、湿度和污染，这在钢铁厂中很常见。因此，有一个问题摆在面前：从经济角度来看，局部放电导致的故障是损失惨重的。防止此类故障的有效方法就是对其进行定期检查。那么该使用什么技术对它检测呢？

超声波和红外线检测不是竞争关系，而是可以互补的技术。例如：电弧产生强烈的热量释放，相反，电晕和跟踪放电不具有任何热量的积聚，除非到了晚期阶段才能被发现。我们将在下文中可以看到，预防性检测必不可少的，因此，最好的方法就是将超声波和红外线检测相结合。

预防性检测可以实现简单和低成本的维护。如果能及早得发现局部放电，运维团队就有更多的时间提前进行维修，然后可以合理地安排下一个生产停机的维护操作。更重要的是，及早发现异常现象也会对资产成本产生影响，早期所需的维护将比较简单，成本低，它包括清洁、除尘或者拧紧连接部件。如果到了晚期，需要更换相关设备或者系统，成本会更加昂贵。

检测出局部放电远远不够，为了评估缺陷的严重性，运维部门必须出具一份精确的诊断报告，也就是对该缺陷问题采取措施的紧急程度。然而，局部放电是一种特殊的应用，缺陷严重程度不完全取决于测量幅值的大小，用于检测电晕/跟踪电弧放电时，超声波信号不容易被监听识别出来，因此SDT提供了几种技术解决方案来解决这一具体问题。RMS、最大值RMS、峰值和波峰因子这4个条件指标是第一道防线。最后，使用USA3软件进行时间波形和频率波形信号分析，可以提供可靠的诊断。