автореферат диссертации по энергетике, 05.14.12, диссертация на тему:Исследования и совершенствование метода оптического контроля внешней изоляции электрооборудования высокого напряжения

На правах рукописи

У"

Арбузов Роман Сергеевич

ИССЛЕДОВАНИЯ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДА ОПТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ВНЕШНЕЙ ИЗОЛЯЦИИ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Специальность 05.14.12. - Техника высоких напряжений

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Новосибирск - 2005

Работа выполнена в Новосибирском Государственном Техническом Университете

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Овсянников Александр Георгиевич

Официальные оппоненты: доктор физико математических наук, с.н.с.

Коробейников Сергей Миронович

кандидат технических наук, с. н.с. Яншин Константин Васильевич

Ведущая организация: ОАО «Сибирский научно-исследовательский

институт энергетики», г. Новосибирск

Защита диссертации состоится 21 диссертационного совета Д 212.173.01 Техническом Университете, по пр.К.Маркса, 20

апреля 2005 г. в 12 часов на заседании при Новосибирском Государственном адресу 630092, г.Новосибирск,

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Новосибирского Государственного Технического Университета

Автореферат разослан марта 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Тимофеев И.П.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Повышение надёжности электроснабжения и обеспечение безопасности персонала при работе с электрическим оборудованием являются важными задачами энергетики. Не последнюю роль в их решении играет повышение надёжности изоляционных конструкций оборудования воздушных линий электропередачи (ВЛ) и подстанций (ПС). Основными причинами отказа изоляции ВЛ и ОРУ ПС являются пробой фарфоровой изоляции и разрушение стеклянных деталей изоляторов, снижение напряжения перекрытия изоляции вследствие загрязнения её поверхности, а так же появление микротрещин в опорно-стержневых изоляторах. Отказы могут быть вызваны некачественным исполнением изоляторов, нарушениями технологии монтажа, техногенными и климатическими воздействиями.

Действующими нормативными документами регламентируются объемы и виды технического обслуживания электрооборудования, в частности, методы и нормы диагностики изоляционных конструкций. Однако существующие методы контроля не соответствуют современным требованиям. К тому же уменьшение численности персонала и времени, отводимого на реализацию профилактических мероприятий при отключенном оборудовании, остро ставит вопрос о создании методов контроля под рабочим напряжением.

В последнее время были сделаны попытки создания таких методов на основе контроля электромагнитного, инфракрасного и ультрафиолетового излучения оборудования. Но, за исключением инфракрасного, они не имеют широкого распространения в практике работы энергосистем. Причиной тому была недостаточная помехозащищенность и, соответственно, низкая чувствительность и точность измерений. Таким образом, имеется проблема, создания дистанционных методов контроля изоляционных конструкций ВЛ и ПС под рабочим напряжением. Поэтому создание новой аппаратуры и методик для данного контроля или усовершенствование старых является актуальным.

Одним из перспективных является способ контроля электрических свойств конструкций по оптическому излучению коронных (КР) и поверхностно-частичных разрядов (ПЧР) на них. В связи с тем что, электронная техника постоянно развивается, сегодня стало возможным создание новой аппаратуры, которая бы удовлетворяла требованиям по точности и чувствительности, а так же создание методик, дающих достоверные результаты.

Основываясь на опыте предыдущих лет и исходя из выше изложенного, целью настоящей работы является, создание современной аппаратуры и совершенствование методик для дистанционного профилактическою контроля высоковольтной изоляции ВЛ и ОРУ по характеристикам излучения КР и ПЧР. В основу аппаратуры для регистрации излучения разрядов положены современные усилители яркости изображения - электронно-оптические преобразователи (ЭОП) и гибридные высокочувствительные цифровые камеры (1ССБ). В качестве объекта исследований в данной работе выбрано оборудование электрических сетей. Предметом исследований является профилакти-

ческий и послеаварийный контроль внешней изоляции электрического оборудования. Используемые в данной диссертационной работе методы исследования заключаются в аккумулировании опыта эксплуатации, применении экспериментальных исследований, включая реальные условия эксплуатации, а также в создании математических моделей дефектного оборудования для анализа контролируемых параметров.

Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи.

1. Получить данные о зависимости характеристик оптического излучения (ОИ) ПЧР от напряжения на подвесных изоляторах в различных условиях.

2. Определить характеристики ОИ ПЧР, которые могут лечь в основу дистанционного профилактического контроля изоляции.

3. На основе анализа теоретических и экспериментальных данных сформулировать требования к электронно-оптическому дефектоскопу (ЭОД) изоляции, учитывающие специфику и особенности проведения измерений на действующих электроэнергетических объектах.

4. Обосновать способы помехозащищенности измерения ОИ ПЧР.

5. Создать и испытать ЭОД нового типа.

6. Разработать новые, усовершенствовать прежние и внедрить методики контроля состояния внешней изоляции высоковольтного оборудования ВЛ и ОРУ ПС высокого и сверхвысокого напряжения.

Научная новизна и основные положения, выносимые на защиту

1. Теоретически и экспериментально установлено, что для обеспечения требуемой чувствительности регистрации КР и ПЧР приемник оптического излучения должен иметь пороговую освещенность не хуже 10-6 Лк.

2. Для обеспечения максимального отношения «сигнал-шум» при работе с внешней освещенностью более 100 Лк на входном объективе должен устанавливаться светофильтр с полосой пропускания 280-320 нм, а прибор должен работать в стробирующем режиме со скважностью не менее 10. Для работы при больших фоновых засветках наиболее пригодны ЭОП и 1ССБ камеры с теллур - цезиевым фотокатодом.

3. Удельную поверхностную проводимость слоя загрязнения естественного происхождения можно определить по соотношению силы света ПЧР в двух участках спектрального диапазона: 400 - 600 и 600 - 800 нм.

4. Обоснованы количественные критерии контроля опорно-стержневых фарфоровых изоляторов. В частности, установлено, что ПЧР в микротрещинах с типичными размерами 150 - 500 мкм возникают при напряженности электрического поля в них более 35 кВ/см. В наиболее распространенных изоляторах типа ИОС-110 это условие в сухую погоду выполняется только в зоне 0 - 0,12 м от верхнего фланца. При туманах или моросящем дожде трещины могут быть обнаружены в любой части изоляторов.

5 Опорно-стержневые изоляторы с водонаполненным фарфором в колонках разъединителей 220 кВ и выше могут быть выявлены с помощью ЭОД по

возникновению КР на нижнем фланце, если содержание влаги в фарфоре превышает 5 % от его объема. 6 Показано, что при обработке записанной визуальной информации изображения ПЧР и фоновые блики на изоляторах можно разделить методом нелинейного метода контрастирования с применением оператора Собела.

Достоверность полученных результатов обеспечивалась проведением испытаний и измерений на аттестованном оборудовании высоковольтного испытательного комплекса СибНИИЭ, СКТБ «Гочприбор» Новосибирского приборостроительного завода Испытания и измерения проводились в соответствии с требованиями ГОСТ 1516.2 -76 , 20074 - 83, 10390 - 86, 15150 - 69. стандартов МЭК и других нормативных документов. Результаты работы подтверждены опытом эксплуатации аппаратуры и методик

Практическая значимость работы

Создана серийно выпускаемая модель ЭОД «Филин-6». На основе разработанных требований ведётся разработка ЭОД «Филин-7» на новой элементной базе с использованием камер 1ССБ. Подготовлена и проходит обсуждение в департаментах ОАО -'ФСК ЕЭС». ВНИИЭ и НИИПТ третья редакция проекта методических рекомендаций по оптическому контролю изоляционных конструкций.

Внедрение результатов работы

Разработанные методика и аппаратура внедрены в филиале ОАО «ФСК ЕЭС» БП «Электросетьсервис» для контроля состояния оборудования при обследованиях ВЛ и ПС во всех МЭС ОАО «ФСК ЕЭС».

В настоящее время, более семидесяти ЭОД «Филин-6» применяются в России («Свердловскэлектроремонт», МЭС Урала, ОАО «Кузбассэнерго», «Красноярскэнерго» и др.), Белоруссии, Украине, Казахстане, Китае и Ю. Корее. Методика и аппаратура используется в научно-исследовательских работах ОАО «СибНИИЭ».

Апробация

Отдельные результаты работа обсуждались на научных семинарах Сиб-НИИЭ, НГТУ, конференциях РАО «ЕЭС России», научно-технических семинарах энергетического совета СНГ, Уральского Совета по диагностике, международном симпозиум исследовательского комитета ИК 33 СИГРЭ.

Результаты работы опубликованы в 7 печатных трудах, в т.ч. 2 статьях и 5 докладах.

Структура и объем работы. Общий объем работы - 203 страницы. Диссертационная работа изложена на 161 страницах текста, иллюстрируется 61 рисунками и 11 таблицами. Работа состоит из введения, четырёх глав, заключения, приложения и списка использованных источников из 104 наименования.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении приведена общая характеристика диссертационной работы, сформулированы цели и задачи исследования, отражена научная новизна и основные положения, выносимые на защиту и практическая значимость.

Анализ методов контроля дефектов внешней изоляции ВЛ и ОРУ, проведенный в первой главе, позволил сделать следующие выводы

Традиционные методы (визуальный осмотр, измерение сопротивления изоляции, испытания повышенным напряжением, контроль многоэлементной изоляции с помощью измерительной штанги) требуют больших трудозатрат, не всегда безопасны и точны, поэтому неэффективны и морально устарели

Обсуждены также достоинства и недостатки методов диагностики, которые не утверждены нормативными документами, но используются с разной мерой успеха в эксплуатации:

• метод контроля поверхностной проводимости;

• метод контроля качества фарфоровых изоляторов по величине тангенса угла диэлектрических потерь;

• метод регистрации распределения напряженности электрического поля вдоль изоляционной конструкции с помощью специальной штанги,

• методы нахождения микротрещин в опорно-стержневой изоляции с помощью регистрации акустической эмиссии и вибродиагностики;

• метод тепловизионного контроля,

По совокупности достоинств предпочтение было отдано оптическому методу контроля изоляции по интенсивности КР и ПЧР, методу, который, впервые в 80-х годах разрабатывался в СССР, а, начиная с 2000 г. бурно развивается за рубежом под названием «ультрафиолетовая инспекция».

Исследование параметров ПЧР

Определяющими в обосновании методик оптического контроля являются зависимости характеристик оптического излучения ПЧР от напряжения на исследуемой изоляционной конструкции и ее технического состояния. Для получения указанных зависимостей была проведена серия экспериментов.

Амплитудные распределения ПЧР. При проведении исследования было выявлено, что частота повторения импульсов ПЧР имеет экспоненциальную зависимость от амплитуды импульсов. При повышении напряжения на исследуемых изоляторах максимальная амплитуда регистрируемых анализатором импульсов возрастала.

Линейный заряд стримера остается примерно постоянным, поэтому максимальная амплитуда электрических импульсов пропорциональна длине разряда. Поскольку число фотонов также пропорционально заряду, то и максимальная амплитуда оптических импульсов также пропорциональна длине канала разряда. Длина канала скользящего разряда, в соответствии с известной

где С - удельная емкость изоляционной детали под шапкой, II- приложенное

¿и/

напряжение, а его крутизна в момент образования ПЧР.

Эмпирические зависимости максимальных амплитуд оптических импульсов ПЧР от приложенного напряжения имели вид:

Утах / ~ ч 0.1Л-6 .»5'« Уп

. =5,9-10"' -и

Уо

У о

2,2 • 10~3 • II

3,6

и ' - , (2)

соответственно, для часто применяемых изоляторов ПС-70В и ПС-120А.

Эмпирические зависимости интегральной интенсивности или силы света оптического излучения ПЧР от напряжения имели вид:

V- = 1,6-10"5 -и5'9 Ж = 2,7-10 4 гу5-1

/Уо -"/Уо ' (3)

для изоляторов ПС -70В и ПС -120 А, соответственно.

В основу методики дистанционной дефектоскопии изоляции по характеристикам ОИ ПЧР могла быть положена регистрация либо максимальных амплитуд импульсов ОИ с использованием (2), либо силы света разрядов (3). Предпочтение было отдано последней, обеспечивающей меньшие стандартные отклонения и большую чувствительность к напряжению. Таким образом, было доказано, что силу света, излучаемого ПЧР, можно использовать для косвенного определения величины напряжения на изоляторе.

Временной интервал горения ПЧР в полупериодах напряжения изменялся от 1 до 3 мс при изменении напряжения на изоляторе от 17 до 25 кВ. Из этого было сформировано требование к временному интервалу стробирования полезного сигнала во времени. Использование стробоскопического режима приемника значительно снизило влияние внешних помех на результаты регистрации и обеспечило селекцию ПЧР от фоновых бликов.

Исследование ПЧР приувлажнении загрязненной изоляции. Исследование оптического излучения ПЧР на загрязненной и увлажненной изоляции было выяснено следующее. Во-первых, напряжение возникновения ПЧР при увлажнении изоляции снижалось до Это означает, что в условиях эксплуатации ВЛ при увлажнении поверхности гирлянд дождем на всех изоляторах должны возникать ПЧР, так как распределение напряжения вдоль гирлянд в этом случае происходит по поверхностным сопротивлениям изоляторов и становится близким к равномерному. Отсутствие свечения ПЧР на каком-либо изоляторе свидетельствует об отсутствии напряжения на этом изоляторе, то есть о нулевой величине его внутреннего сопротивления.

Во-вторых, сила света, излучаемого ПЧР, при увлажнении поверхности изоляторов увеличивалась на 4-5 порядков по сравнению с нормальными условиями. Очевидно, в этом случае значительно снижаются требования к чувствительности схемы регистрации ПЧР: коэффициенту усиления фотоприемника и апертуре входного объектива.

Измерения тока проводились по стандартной методике Обработка данных измерений показала, что коэффициент корреляции между силой света, излучаемого ПЧР, и токами утечки превышал 0,996. Минимальные дисперсии имели линейные регрессии:

для увлажнения чистой изоляции < 0,5 мкСм) и

для увлажнения загрязненной (% < 10 мкСм) изоляции (рис. 1)

(4)

(5)

Меньший коэффициент регрессии в случае увлажнения загрязненной изоляции обьяснялся шунтированием зоны разрядов активными токами в слое поверхностною загрязнения.

Данные, полученные при увлажнении изоляции, позволили сделать вывод, важный для методики дистанционной дефектоскопии изоляции по характеристикам ОИ ПЧР: регистрацию излучения разрядов следует проводить в условиях повышенной влажности, желательно, при полном увлажнении поверхности изоляции, например, росой, туманом или моросящим дождем.

Анализ полученных данных не позволил сделать однозначный вывод о возможности дистанционного определения ПЧР, достигших разрушающего для изоляции уровня мощности, так как одному значению силы света соответствовали различные токи утечки при различных уровнях загрязнения. Однако возможность косвенною определения разрушающих ПЧР была доказана. Она основывается на визуальной регистрации неподвижных очагов ПЧР с повышенной силой спета, обязанных своим существованием появлению "опорных точек" на поверхности изолятора в начальной стадии его разрушения.

Спектр оптического излученияразрядных процессов. Для проведения количественной оценки были поставлены эксперименты в которых исследовал ся спектр излучения коронных разрядов в промежутке "стержень - плоскость" и искровых разрядов между металлическими электродами В качестве спек-троанализирующего устройства использовался монохроматор УМ-2

На рис 2 а приведены гистограммы распределения энергии излучения по участкам спектра для с гримерной короны на переменном напряжении Видно, что в спектре короны до 72 % энергии излучения приходится на диапазон Х.=2Й0-400 нм т е на ближнюю ультрафиолетовую область Свыше X = "¡00 нм доля от общей энергии излучения не достигает 10 % Увеличение интенсивно сти короны при повышении напряжения слабо влияет на спектральный состав но очень резко влияет на обитую силу света В искровом разряде (рис 2 б) энергия распределена по исследуемому участку спектра более равномерно. В этом случае доля энергии в УФ - части спектра составляет 40 %

Спектр оптического излучения первичной стримерной и лидерной короны

Рис 2

Из представленных результатов был сделан вывод о предпочтительности регистрации ОИР в ультрафиолетовой части спектра, что позволит увеличить отношение "сигнал/шум" (фоновая засветка)

Спектр стримерной короны определяется излучением молекулярного азота (вторая положительная система) и почти не содержит полос в видимой части спектра Лидерная корона и искровые разряды имеют похожее распределение энергии в ультрафиолетовой части спектра, но содержат еще и слабое излучение положительных молекулярных ионов N2+ (первая отрицательная система) и 02+ (первая и вторая отрицательные системы полос), а также несколько ярких линий атомарного кислорода Детальный анализ спектров привел авторов к заключению о Драйвестейновском распределении электронов по энер гиям со средними энергиями 6-9 эВ для стримерной короны Это несколько больше, чем для частичных разрядов и объясняется более высокой напряжен ностью поля на головке канала

Для проведения исследований спектральных характеристик увлажненной и загрязненной изоляции перед входным объективом ЭОД устанавливался специально разработанный фильтр - спектродиспертатор. Он формировал

двойное изображение изолятора и ПЧР в примерно равных по диапазону спектральных областях: 400-600 и 600-800 нм. На выходном экране ЭОД приклеивалась фотодиоды ФД-256, которые вырабатывали электрические сигналы, пропорциональные излучению в обеих выбранных областях спектра.

Увлажнение поверхности изоляторов проводилось водой с удельной объемной проводимостью 160-180 мкСм/см до полного насыщения слоя загрязнения. Удельные поверхностные проводимости, измерялись по рекомендациям ОРГРЭС и составили: % < 1 мкС'м для чистых изоляторов, соответствовала 1-й степени загрязнения (1 СЗ); х = 5-6 мкСм для изоляторов с плотностью загрязнения 1,5 мг/см2 (2 СЗ) и % = 15-16 мкСм для изоляторов с плотностью загрязнения 7 мг/см (4 СЗ).

Испытания проводились в камере тумана нормируемой плотности. Амплитуда импульсов тока дужек ПЧР регулировалась тормозным сопротивлением в пределах 1-60 мА. Экспериментальные результаты были получены в виде осциллограмм тока, напряжения, интенсивностей синего и красного света и соответствующих эопограмм. Обработка данных была направлена на вы явление связи между спектральными характеристиками силы света ПЧР и амплитудой тока утечки или плотностью загрязнения поверхности. В качестве основной характеристики спектра была выбрана относительная доля красного цвета в общей энергии излучения. Обработка данных показала весьма низкую величину коэффициента корреляции между относительной долей красного цвета и амплитудой тока утечки 0,43. Напротив, коэффициент корреляции со степенью загрязнения свидетельствовал о почти функциональной детерминированной связи: 0,92' Минимальную дисперсию имела линейная регрессия:

Л"кр=50 + 2,4 % • (6)

где относительная доля красного цвета, выраженная в процентах, а в микросименсах.

Исследование возникновения разрядов в трещинах и микротрещинах фарфора. Математическая модель. Самый большой процент повреждаемости разъединителей связан с появлением в фарфоровых частях опорных изоляторов микротрещин, а впоследствии и трещин. Чаще всего микротрещины появляются в области крепления чугунного фланца к фарфоровой детали, так называемого армировочного шва.

В работе была рассмотрена упрощенная математическая модель опорного изолятора типа ИОС-110 с трещиной, и по стандартной программе ELCUT произведен расчет электростатического поля. Были смоделированы два случая: в первом случае моделировалась радиальная трещина толщиной 0,5 мм, во втором случае моделировалась трещина толщиной 0,15 мм, которая начиналась в фарфоре под металлическим фланцем и имела выход наружу возле армировочного шва. Выбранные размеры трещин являются типичными для подобных дефектов.

Результаты расчета в графическом виде приведены на рис 3.

Рассчитанная напряженность электростатического поля

а о

Рис 3

Максимальное расчетное значение напряженности электрического поля на границе трещины составляет, для первого случая 42 кВ/см а для второго -100 кВ/см Напряжение возникновения разрядов (/в в трещине определяется законом Пашена. Для атмосферного давления и малых промежутков /= 0 015 1,0 мм

Для первого случая напряжение возникновения разрядов составило U¡¡ = 2,89 кВ (Гв -^7 9 кВ/см), во втором случае Uti = 1,25 кВ (Св = 8\6 кВ/см)

В первом случае напряженности поля не хватает для возникновечия пробоя, по уже достаточно для возбуждения молекул воздуха при сбросе которо го и возникает свечение Во втором случае напряженность поля превышает пробивное значение

Разработка электронно-оптического дефектоскопа «Филин-6»

На основе проведенных исследований оптического излучения ПЧР на изоляции энергетическою оборудования с учетом лабораторных исследований и на основе опыта эксплуатации предыдущих образцов ЭОД были сформулированы основные гребовлчия к конструкции и элементам прибора. Прибор должен удовлетворять следующим условиям.

• обеспечивать четкую картину разрядов и контролируемого объекта при регистрации с расстояния 4 50 м,

• качественно отстраиваться от внешних оптических помех,

• должна обеспечиваться простота управления и дружеский интерфейс

• прибор должен иметь минимальные габаритные размеры и вес,

• должна обеспечиваться долговременная автономная работа

• для компьютерной обработки изображения ПЧР должна обеспечиваться возможность их цифровой записи вместе с реперным источником света

Блок-схема разработанного ЭОД «Филин-6» приведена на рис. 4

Оптическое изображение объекта с разрядами попадает на входной объ ектив (01) и детектор излучения В качестве детектора излучения можно при менять как усилитель свет типа ЭОП, CCD камеры или 1CCD камеры ЭОП обеспечивает самую большую чувствительность, в некоторых случаях она

достигает 10-6 люкс. При применении в качестве детектора CCD камеры обеспечивается непосредственная запись изображения на цифровой носитель, что очень удобно для обработки изображения К недостаткам CCD камер можно отнести их низкую чувствительность до 105 люкс и низкую разрешающую способность при небольших освещенностях.

Блок-схема электронно-оптического дефектоскопа

Рис 4

Предпочтительнее всего для контроля разрядных процессов на высоко вольтном оборудовании применение камер ICCD, которые являются своего рода гибридом ЭОП и CCD камеры В качестве приемника изтучения применяется фотокатод, который за счёт фотоэмиссии преобразует излучение в электронный поток, а за тем этот поток усиливается микроканальной пластиной (МКП). Затем усиленный электронный поток попадает на матрицу прибора с зарядовой связью (ПЗС), которая выдает изображение в цифровом виде Чувствительность камер ICCD достигает 106 люкс, что соизмеримо с чувствительностью ЭОП. К недостаткам этого типа камеры можно отнести ее ВЫСОКУЮ стоимость и отсутствие российских аналогов.

При применении ЭОП картину разрядов можно наблюдать визуальным способом с экрана ЭОП или записывать с применением современных систем записи и хранения информации В частности, в ЭОД «Филин 6» предусмотрено запись изображения на пленочный или цифровой фотоаппарат

При применении CCD или IOCD камер наблюдать изображение разрядов можно либо с портативного TFT LCD экрана, либо с экрана видеокамеры с видеовходом, например, Sony DCR-110E Эта камера обеспечивает запись в стандарте mini-DV и в стандарте MPEG, то очень удобно при обработке изображения на компьютере

Перед входным объективом дефектоскопа можно поставить светоофильт-ры (Ф), имеющие поносу пропускания в коротковолновой части оптического спектра, который соответствует максимуму изучаемой разрядами световой энергии С другой стороны эти фильтры подавляют фоновое излучение, что облегчает выделение разрядов в общем изображении вследствие увеличения отношения "сигнал-шум". Также можно устанавлиивать специальный фильтр представляющий собой спектродиспергирующую насадку. Этот фильтр применяется для опенки степени загрязнения изоляции.

E(l):

Перед входным объективом следует иметь съемную бленду, которая также будет препятствовать влиянию фоновых источников света (луна, внешнее освещение, активные источники КР) за счёт уменьшения угла визирования

Перед фотокатодом ЭОП устанавливается светодиод (СД), выполняющий функцию реперного источника света, чтобы при обработке изображений учесть нелинейные свойства оптического тракта.

Питание должно обеспечиваться стандартными элементами питания, которые имеют возможность быстрой зарядки и не требуют специального ухода за ними.

Влияние атмосферы и расстояния до контролируемой изоляции S на интенсивность излучения ГТЧР учитывается в соответствии с законом Бугера-Бера и основным фотометрическим законом обратного квадрата расстояния

I = jnr2e~^cosQ, (8)

где энергетическая сила излучения попадающего на единичную сферическую площадку, расположенную по нормали к направлению наблюдения l -расстояние от точки наблюдения до источника ОИР; Ц- показатель ослабления среды или сумма коэффициентов поглощения и рассеяния - угол между направлением падения света и нормально к плоскости освещаемой площадки.

Экспериментально установлено, что в атмосферном воздухе показатель ослабления света в воздухе (сумма показатечей поглощения и рассеяния) =■ 0,02 м в спектральном диапазоне 300-400 нм.

Основываясь на результатах исследования ОИР. можно сформулировать следующие исходные требования к чувствительности фотоприёмника. Он должен регистрировать с дистанции в десятки метров разрядные процессы с зарядом 1 нКл и более при длительностях процесса излучения в десятки наносекунд.

Расчёта чувствительности CCD камеры производи пи следующим образом: было рассчитано число фотоэлектронов, накопленных на элементе ПЗС за стандартное время накопления t при энергетической облучённости Е-

ES t

где: S — площадь элемента ПЗС; Г] - среднее значение квантового выхода для ПЗС сенсора в УФ спектральном диапазоне; W^ среднее значение энергии фотона в спектральном диапазоне 280-350 нм.

При фотоэлектрическом преобразовании изображения в электрический видеосигнал, естественно возникают шумы. Фотонный шум является следствием дискретной природы света и подчиняется закону Пуассона (статистике). Поток фотонов также следует этой статистике; согласно ей, фотонный шум равен квадратному корню из числа фотонов:

N,

^We-

*£_myMA~"VJ,E • (10)

Расчёты значений сигнал/шум с учётом взвешивающего фильтра при равномерном спектре флуктуационной помехи, произведенные с учётом (9), ПО) приведенные в табл 1. Из нее видно, что реальные возможности CCD камеры с ультрафиолетовым фильтром для контроля КР и ПЧР ограничены значением освещённости на объекте 0,15 люкс, когда отношение сигнал/шум составляет примерно 12 дБ Это предельное значение зашумленности, при котором на мониторе воспроизводится так называемое "приемлемое изображение", и видеосигнал которого еще можно записывать на видеопленку. Дальнейшее повышение чувствительности CCD камеры возможно только в режиме накопления фотоэлектронов в ПЗС сенсоре в течение нескольких кадров и пространственною суммирования зарядов

Таблица 1

Значения количества фотонов и коэффициент сигнал/шум CCD

камеры в зависимости от освещенност и

I Освещенность, люкс "Число фотонов в потенциальной яме, штук

2,0

1125

30

39,2

0.2

<LL 14

0,02

0,002

1

I

J

Отношение сигнал/шум беч взвешивающего

фитьтра, дБ___________

Отношение сигнал/шум с взвешивающим | фильтром, дБ_ ___________

Для ЭОП и 1ССБ, которые используются в дефектоскопах, величина коэффициента усиления, при фоновых освещённостях фотокатода 10"' - 10"6 Лк должна составлять (1-20) 10', что определяется глубиной регулирования напряжения на микроканальной пластине ЭОП блоком автоматической регулировки яркости (АРЯ) Таким образом, обнаружительная способность ЭОП соответствует 1арядовому эквиваленту КР или ПЧР 1нКл, при условии, что фоновая освещённость фотокатода будет меньше 0,1 Л к. Это условие достигается способами и системами подавления фоновой засветки и импульсным сгро-бирующим режимом работы ЭОП.

Совместно с Овсянниковым А.Г. был разработан опытные образцы ЭОД «Филин-6» и освоено их серийное производство. В качестве оптимальной конструкции для него был выбран зеркально - линзовый объектив Белоусова.

В ЭОД «Филин-6» применяется запись информации на цифровой фотоаппарат Современные фотоаппараты имеют возможность ручной выдержки, что необходимо для фиксирования и изображения с экрана ЭЭП

Для увеличения защиты от фоновых засветок, на основании исследований, был произведён выбор оптимального спектрального диапазона для приёма полезного оптическою сигнала. Для того чтобы увеличить отношение сигнал-шум, в ЭОД «Филин-6» применяется светофильтр, вьполненный из увио-левого стекла УФС-2.

Так же для снижения фоновой освещенности было применено стробиро вание. Исходя из результатов исследований фазового интервала существования КР и ПЧР, выбирали оптимальную длительность открытою состояния зрачка Го« = 1-4 мс и частотой повторения близкой 50 или 100 Гц. При данном значении Т получаем скважность стробирования 6-20, что дает соответствующее увеличение отношения "сигнал/фон" При незначительном изменении частоты открытия входного тракта ЭОД достигается режим биений с частотой единицы Гц и «скольжение» по фазе переменного напряжения ВЛ открытого состояния фотокатода. Отметим, что поскольку длительность излучения КР и НЧР много меньше длительности открытого состояния входного зрачка.

то на абсолютную величину полезного сит нала, точнее, его амплитуду, модуляция не влияет.

Для компенсации нелинейности оптического тракта, связанной с действием АРЯ была предложена методика пересчёта интенсивности свечения КР и ПЧР на экране ЭОП в зависимости от фоновой освещенности

коэффициенте преобразования, который установил блок АРЯ; Кл коэффици ент преобразования блока.

Разработка программного обеспечения для обработки изображений Для устранения влияния человеческого фактора на результаты обследования и автоматической коррекции влияния яркости КР и ПЧР от расстояния было разработано специальное программное обеспечение. Оно используется для определения числа «нулевых» фарфоровых изоляторов в гирлянде по величине яркости ПЧР на крайнем изоляторе и для расчёта степени загрязнения изоляции по соотношению яркости свечения разрядов ПЧР в красном и синем областях спектра.

Программа выполняет следующие действия: методом нелинейного контрастирования производит селекцию полезного сигнала, т с , ПЧР относительно фоновой освещенности и реперного источника света, вычисляет яркость, площадь и интенсивность (интеграл яркости по площади) оптического излучения ПЧР; рассчитывает степень загрязнения изоляции, создает протокол результатов измерения.

Методики оптического контроля внешней изоляции оборудования Локация дефектов проводов и арматуры. Данная методика основана на дистанционном поиске мест горения КР. Преимущества ЭОД по сравнению с визуальным наблюдением состоят в большей чувствительности и меньшей утомляемости фения персонала. Фотографирование коронирующих элементов с экрана ЭОД позволяет снизить время экспозиции более чем в 100 раз,

1-7 (к \ ' ^

■/ПЧ1'\п'ф/ , !,, \

(11)

силы света ПЧР и репера без фона, но при том

что, в свою очередь, обеспечивает лучшую пространственно-временную разрешающую способность записи.

При приемочных испытаниях воздушных линий электропередачи с помощью ЭОД оценивается качество проектных решений по выбору проводов и арматуры, качество монтажа линии: правильная установка экранов и внутри-фазовых распорок, отсутствие повреждений верхнего повива проводов, правильность регулировки промежутков искровых разрядников на тросовой изоляции отсутствие набросов проволоки птицами Эти же дефекты, появившиеся в процессе эксплуатации выявляются при профилактическом контроле ВЛ

Ещё одно достоинство применения ЭОД связано с возможностью обнаружения мест перекрытия линии по интенсивным очагам КР в местах, где дуга обожгла провод Около 25 % от общего числа отключений ВЛ с последующим успешным АГТВ имеют «неизвестную причину», потому что найти место перекрытия бывает очень трудно, а иногда и невозможно, без верхового осмотра. Примеры эопограмм с дефектами приведены на рис. 5.

Коронные разряды на проводах ВЛ

Корона на поврежденном проводе Общая корона на ВЛ500 кВ

Рис.5

Контроль подвесной фарфоровой изоляции ВЛ и ОРУ. В основе методов контроля изоляции по характеристикам ПЧР лежит неравномерное распределение напряжения вдоль гирлянды подвесных изоляторов и колонок опорных изоляторов, причем наибольшее падение напряжения наблюдается на первом от провода изоляторе. При появлении «нулевых» элементов происходит перераспределение напряжения вдоль гирлянды, при этом напряжение на первом изоляторе возрастает еще больше. Интенсивность ПЧР зависит от приложенного напряжения в соответствии с (2) и (3) и служит своеобразным и достаточно чувствительным «вольтметром», измеряющим падение напряжения на изоляторе. Методика контроля подвесной фарфоровой изоляции с помощью ЭОД сосгоит в выделении гирлянд с максимальным свечением ПЧР на ближайших к проводу изоляторах (рис. 6). Последующий анализ полученных изображений, проводимый с помощью разработанною программного обеспе чения, дает величину напряжения на этих изоляторах. Зная величину напряжения, можно спрогнозировать число пробитых изоляторов в гирлянде.

ПЧРнапервом от провода изоляторе

Рис.6

Когда линия контролируется при осадках, тумане или мороси, необходимо принять во внимание, что распределение напряжения вдоль гирлянд изоляторов выравнивается за счет токов утечки по поверхности. Интенсивность ПЧР возрастает, а порог их возникновения, в зависимости от степени загрязнения, снижается до нескольких киловольт.

Этот факт позволяет не только обнаружить гирлянды с пробитыми изоляторами (как это делается в сухую погоду), но также обеспечивает возможность в процессе осмотра определить количество и место расположения пробитых изоляторов по отсутствию на них ПЧР (рис. 7).

Изображения ПЧРна подвесной фарфоровой изоляции во влажную погоду

В целом, двукратный оптический контроль фарфоровой линейной изоляции в сухую и влажную погоду обеспечивает приемлемую точность обнаружения гирлянд с пробитыми или дефектными изоляторами, значительно повышает производительность и безопасность труда при контроле.

Контроль степени загрязнения поверхности изоляторов. Правилами технической эксплуатации для стеклянной линейной изоляции предписывается как обязательный только визуальный контроль целостности изоляционных деталей, что иногда оказывается недостаточным. В настоящее время случаи отключений ВЛ (как правило, с последующим успешным автоматическим повторным включением), связанные с загрязнением и увлажнением изоляции и ее перекрытием становятся все более частыми. Место перекрытия обычно устанавливают с помощью специальных регистраторов, установленных по концам ВЛ с ошибкой в несколько километров (порядка 3% длины линии) Даль-

Рис. 7

нейший поиск мест перекрытия бывает очень затруднен, а иногда и невозможен, без верхового осмотра изоляции на каждой опоре.

ЭОД помогает выявить места перекрытия не только по коронированию обожженных дугой проводов, но и по свечению ПЧР, которые появляются на верхнем и нижнем изоляторах гирлянды, где в результате действия дуги перекрытия остались продукты сгорания загрязняющих веществ, которые обычно имеют заметную проводимость даже при умеренной влажности воздуха.

В ЭОД "Филин-6" оценка степени загрязнения может быть произведена с помощью упомянутого выше фильтра - спектродиспергатора. Разработанное программное обеспечение позволяет определить степень загрязнения (в

микросименсах) в соответствии с эмпирическим выражением:

✓ ^

1-й

X - 21

'кР + 'син

-1

(12)

где: /„р и /син - интенсивности излучения ПЧР в красном и синем спектральных диапазонах, скорректированные с учетом спектральной чувствительности оптического тракта «светофильтр - объектив -фотокатод ЭОД».

На рис. 8 приведено двойное изображение излучения ПЧР на загрязненном и увлажненном изоляторе. Правое изображение соответствует красному диапазону, а левое - синему участку спектра излучения. Отношение интенси-востей в данном случае дает величину поверхностной проводи-

мости слоя загрязнения X мкСм.

Изображение ПЧР полученное с помощью диспергирующего фильтра

Рис.8

Необходимо отметить, что полное увлажнение слоя загрязнения на изоляторах достигается только при воздействии тумана или сильной мороси. Поэтому данный вид контроля возможен только в сырую погоду.

Контроль состояния опорной изоляции. Микротрещины появляются на начальной стадии разрушения фарбора. Они несут скрытую угрозу для конструкции в целом. Чаще всего дефект появляется в районе армировочного шва, из-за разного коэффициента температурного расширения чугуна и фарфора, увлажнения цемента и замерзания юды, а также давления продуктов коррозии фланца. Именно армировочный шов является самым «слабым» местом в изоляторах российского производства.

Оптический контроль имеет ограниченную возможность по контролю опорных изоляторов. Когда погода сухая, ПЧР могут наблюдаться в самих микротрещинах, если они расположены недалеко от места наибольшего потенциала в конструкции. Если микротрещины наполнены грязью, то в сырую погоду ПЧР появляются рядом с ними из-за локального увеличения напряженности электрического поля. На рис 9 приведены типичные эопограммы свечения ПЧР в трещинах опорных изоляторов.

Трещины фарфоровых элементов изоляционных конструкций

Рис.9

Двукратный контроль конструкции в сухую и влажную погоду обеспечивает приемлемую надежность выявления микротрещин данным методом

Опорно-стержневые изоляторы, изготовленные с нарушениями технологии, например, с водонаполненным или непропеченным фарфором имеют увеличенные диэлектрические потери. В колонках разъединителей или шинных опор потенциал на нижнем фланце изолятора с таким дефектом фарфора отличается ненамного по сравнению с рабочим потенциалом на верхнем фланце Поэтому такие изоляторы выделяются по наличию мощных коронных разрядов на нижних металлических фланцах При тепловизионном контроле такие изоляторы можно выявить по наличию области с повышенной температурой по сравнению с аналогичными элементами. На рис. 10 приведены результаты наблюдения опорно-стержневого изолятора с ухудшенными электрическими свойствами фарфора в разъединителе 500 кВ при контроле ЭОД «Филин-6»(рис 10,а) и тепловизионном контроле (рис 10,б)

Опорно-стержневой изолятор с водонаполненным фарфором

б

Рис. 10

В работе была разработана математическая модель опорного изолятора с водонаполненным фарфором. Зависимость удельной мощности от доли влаги в фарфоре рассчитывалась по формуле (13):

где, Е - напряженность электрического поля; 7уд - удельная проводимость, которая рассчитывалась по формуле (14):

"/уд ~"

1

(14)

"уд у

где, удельное полное сопротивление смешанной структуры; р- удельное сопротивление смешанной структуры; ю - угловая частота; Суд = к ■ е„ - удельная ёмкость смешанной структуры.

Диэлектрическую проницаемость матричных структур рассчитывали согласно формуле Нильсена.

Зависимость удельной мощности от доли влаги в фарфоре рассчитанная, по (13) и (14) иллюстрируется рис. 11.

Зависимостьудел ьноймощности от доли влаги в фарфоре

Так же был проведён расчёт удельной мощности, которая отводится от изолятора за счёт конвекции и излучения. В итоге расчетов были сделаны выводы о том, что изоляторы с водонаполненным фарфором могут быть выявлены в оборудовании 220 кВ и выше с помощью ЭОД по КР на нижнем фланце при объемном содержании влаги 5 % и более.

Контроль полимерных изоляторов. Полимерные изоляторы все чаще используются в электросетевом строительстве, поэтому необходимы методы опенки их состояния на действующих ВЛ. Известно, что ускоренная стадия старения полимерных материалов начинается с фиксации места горения ПЧР на поверхности изоляции и появления проводящих треков (рис. 12).

Специальные испытания в камере соленого тумана показали, что даже начальные стадии повреждения сопровождаются появлением ГТЧР, которые

сильно отличаются от остальных очагов ПЧР значительно более ярким излучением и неподвижностью.

Испытания полимерного изолятораЛК70/110 в камере тумана

Н

СвечениеПЧР Эрозия и трек

Рис. 12

Для свечения ПЧР вблизи проводящих треков также характерна большая длительность одиночной вспышки. 6-9мс. Кроме того, они имеют почти одинаковую силу света в синей и красной частях спектра излучения

Контроль состояния полупроводящих покрытий стержней электрических машин. Статорные обмотки больших электрических машин собираются из стержней. Они имеют изоляцию, которая покрывается снаружи полупроводящими составами для того, чтобы предотвратить пазовые разряды в статор-ной и поверхностные разряды в лобовой части обмогки. Обычно разрядные процессы инициируются в локальных местах с недостаточной толщиной или проводимостью полупроводящего слоя, которые появляются вследствие технологического брака (рис.13). Поэтому в заводских условиях для технологического контроля полупроводящего покрытия стержней при изготовлении машин проводится визуальный контроль при испытаниях стержней высоким напряжением в темных помещениях.

Коронныеразрядына обмотке двигателя

Рис. 13

Применение дефектоскопов значительно облегчает данную работу и увеличивает чувствительность контроля. На электрических станциях во время ремонтных работ ЭОД можно использовать аналогичным образом для входного контроля отдельных стержней после долгого периода хранения. В после-ремонтных испытаниях машин ЭОД применяются для оценки состояния полупроводящих покрытий в лобовых частях обмотки, особенно в местах выхо-

да стержней из статора, где происходит истирание или утеря полупроводящих

свойств покрытий. Эта методика предложена В.Н. Осотовым и освоена на

всех крупных станциях Свердловэнерго.

Заключение

1. В результате анализа литературных данных рассмотрены основные методы контроля внешней изоляции ВЛ и ОРУ. Выделены достоинства и недостатки каждого из них. Предпочтение отдано дистанционному оптическому способу регистрации разрядных процессов на дефектном оборудовании, так как он имеет наибольшую пространственно-временную разрешающую способность и чувствительность.

2. Для обоснования оптического способа обнаружения дефектов, были проведены исследования оптического излучения ПЧР. Были определены значения напряжения возникновения ПЧР на сухой и чистой изоляции, временной интервал горения разрядов. Был определён спектральный состав КР и ПЧР на чистой и сухой, и на загрязненной и увлажненной изоляции. Показано, что при увеличении степени загрязнения поверхности изоляции спектральный состав ПЧР смещается в область красного света.

3. Были предложена математическая модель и рассчитаны электрические поля опорных изоляторов с различными видами трещин изолирующей части. Показана возможность применения ЭОД для обнаружения трещин и микротрещин в опорно-стержневой фарфоровой изоляции.

4. Определены коэффициенты поглощения ОИР в атмосфере. Выбран оптимальный спектральный диапазон для регистрации КР и ПЧР. Произведён выбор детектора излучения разрядов и показано, что для регистрации КР и ПЧР возможно использовать два типа приёмника: ЭОП и 1ССБ. Для увеличения отношения сигнал/шум предложено применение стробирующего питания детектора. Проведён выбор и расчёт основных частей ЭОД: светофильтры, объектив, записывающее устройство. Проведена опытно-конструкторская разработка и освоено производство ЭОД «Филин-6». Разработано программное обеспечение для обработки эопограмм полученных при помощи ЭОД.

5. Разработаны и внедрены методики диагностики электрооборудования ВЛ и ОРУ при помощи ЭОД «Филин-6». В частности: методика локации КР на проводах и арматуре ВЛ, оборудовании ОРУ; методика определения «нулевых» фарфоровых изоляторов в гирляндах; методика определения степени загрязнения по характеристикам ПЧР на изоляторах; методика контроля состояния полупроводниковых покрытий лобовых частей электрических машин; методика контроля качества и целостности опорно-стержневых изоляторов. Был проведён тепловой расчёт опорного изолятора с водона-полненным фарфором и показана возможность выявления таких изоляторов с помощью ЭОД «Филин-6»

6. Подготовлен и проходит утверждение проект методических рекомендаций по оптическому контролю внешней изоляции оборудования ВЛ и ОРУ.

Основные положения диссертации отражены в следующих работах:

1 Арбузов Р С, Овсянников А Г Паули Н И Применение алгоритмов обработки изображения в системе дистанционного электронно-оптического контроля внешней изоляции высоковольтных сетей //Научный вестник НГТУ. - 1999 - № 2 (5) - С 147 - 156

2 Арбузов Р Г Овсянников А Г Электронно оптическая дефектоскопия вы соковольтного оборудования опыт и нерешенные проблемы //В сб докладов Координационного совета «Уралэнерго» но диагностике оборудования, Пермская Г РЭГ, 1999 г Бюллетень № 7

3 R Arbusov A Ovsvannikov Application nf Optical - electronic Flaw Detector to Detect Damagedand Defective Insulators in Substation and Transmission and Distribution System//Proceedingsof CIGRE SC 33 Conference Prague September 1th - 8th, 2000 - Paper S 4 - 2 (Применение электронно опического дефектоскопа для определения пробитых и дефектных изоляторов подстанций передающих и распределительных систем)

4 Арбузов Р С Овсянников А Г , Толчин В М Электронно оптический контроль состояния внешней изоляции // В сб трудов 7 го Симпозиума «Электротехника 2010 тод» Московская область, май 27 29, 2003 Том 3, С 182 -185 Доклад 429

5 Арбузов Р С , Овсянников А Г , Толчин В М , Колесников А А Нелаев А А

Акустическая диагностика энергетического оборудования // В сб трудов 7 го Симпозиума «Электротехника 2010 год» Московская область, май 2729,2003 Том 3 С 186 188 Доклад 4 30

6 Арбузов Р С Электронно-оптический контроль состояния внешней изоляции //В сб докладов второй научно технической конференции молодых специалистов электроэнергетики, Москва, 2003 г С 104 - 108

7 Арбузов Р С , Овсянников А 1 , Толчин В М , Лавров В Ю Ультрафиолетовая и инфракрасная дефектоскопия изоляционных конструкций // Энергетик - 8 - 2004 С 34-35

Отпечатано в типографии Новосибирского государственною технического университета формат 60х84'8, объем 1,5 п л тираж 100 экз , заказ № 240, подписано в печать 10 03 05 г

nw¥> "1006 > - »

ВВЕДЕНИЕ.

1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ ИЗОЛЯЦИИ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ И ОТКРЫТЫХ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ

УСТРОЙСТВ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ.

1.1. НОРМИРОВАННЫЕ МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ.

1.2. НЕНОРМИРОВАННЫЕ МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ.

1.3. ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ.

2. ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННЫЕ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОРОННЫХ И ПОВЕРХНОСТНЫХ ЧАСТИЧНЫХ РАЗРЯДОВ.

2.1. ИССЛЕДОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ ЧАСТИЧНЫХ

РАЗРЯДОВ.

2.1.1. АМПЛИТУДНЫЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ.

2.1.2. ИССЛЕДОВАНИЕ ОИ ПЧР НА ФАРФОРОВЫХ ТАРЕЛЬЧАТЫХ ИЗОЛЯТОРАХ.

2.1.3. ИЗМЕРЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ОИ ПЧР ПРИ УВЛАЖНЕНИИ И ЗАГРЯЗНЕНИИ ПОДВЕСНЫХ ИЗОЛЯТОРОВ.

2.1.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЙ ВОЗНИКНОВЕНИЯ И ПОГАСАНИЯ ПЧР.

2.1.5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ ГОРЕНИЯ ПЧР В ПОЛУПЕРИОДАХ НАПРЯЖЕНИЯ

2.2. СПЕКТР ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ РАЗРЯДНЫХ ПРОЦЕССОВ.

2.3. ИССЛЕДОВАНИЕ СПЕКТРАЛЬНОГО СОСТАВА ИЗЛУЧЕНИЯ ПЧР ПРИ УВЛАЖНЕНИИ И ЗАГРЯЗНЕНИИ ИЗОЛЯТОРОВ

2.4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗНИКНОВЕНИЯ РАЗРЯДОВ В ТРЕЩИНАХ И МИКРОТРЕЩИНАХ ФАРФОРА. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ.

2.5. ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ.

3. РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКОГО

ДЕФЕКТОСКОПА «ФИЛИН-6».

3.1. ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ДЕФЕКТОСКОПУ.

3.2. ОСОБЕННОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В АТМОСФЕРЕ И ОТРАЖЕНИЯ ОТ ПОВЕРХНОСТИ.

3.3. РАСЧЁТ ТРЕБУЕМОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ И ВЫБОР ФОТОПРИЁМНИКА.

3.3.1. РАСЧЁТ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ CCD КАМЕРЫ.

3.3.2. РАСЧЁТ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ЭОП.

3.3.3. РАСЧЁТ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ICCD КАМЕРЫ.

3.4. ВЫБОР ВХОДНОГО ОБЪЕКТИВА.

3.5. РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ ЗАЩИТЫ ОТ ФОНОВЫХ ЗАСВЕТОК.

3.6. РАЗРАБОТКА УСТРОЙСТВ ЗАПИСИ ИНФОРМАЦИИ.

3.7. РАЗРАБОТКА МАКЕТНОГО ОБРАЗЦА ЭОД «ФИЛИН-6»

3.8. РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ИЗОБРАЖЕНИЙ.

3.9. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ПЕРЕСЧЕТА КАЖУЩЕЙСЯ СИЛЫ СВЕТА В ИЗОБРАЖЕНИИ ПЧР НА ЭКРАНЕ ЭОП С УЧЕТОМ ДЕЙСТВИЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ РЕГУЛИРОВКИ ЯРКОСТИ.

3.10. ПУТИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ АППАРАТУРЫ И ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ.

3.11. ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ.

4. РАЗРАБОТКА МЕТОДИК ОПТИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ

ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ИЗОЛЯЦИОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ.

4.1. ЛОКАЦИЯ ДЕФЕКТОВ ПРОВОДОВ И АРМАТУРЫ.

4.2. КОНТРОЛЬ ПОДВЕСНОЙ ФАРФОРОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ ВЛ

И ОРУ.

4.3. КОНТРОЛЬ СТЕПЕНИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОВЕРХНОСТИ

ИЗОЛЯТОРОВ.

4.4. КОНТРОЛЬ СОСТОЯНИЯ ОПОРНОЙ ИЗОЛЯЦИИ.

4.5. КОНТРОЛЬ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ ИЗОЛЯТОРОВ.

4.6.КОНТРОЛЬ СОСТОЯНИЯ ПОЛУПРОВОДЯЩИХ ПОКРЫТИЙ СТЕРЖНЕЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН.

4.7. ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

Актуальность темы. Повышение надёжности электроснабжения и обеспечение безопасности персонала при работе с электрическим оборудованием являются важными задачами энергетики. Не последнюю роль в их решении играет повышение надёжности изоляционных конструкций оборудования воздушных линий электропередачи (BJI) и подстанций (ПС). Основными причинами отказа изоляции BJI и ОРУ ПС являются пробой фарфоровой изоляции и разрушение стеклянных деталей изоляторов, снижение напряжения перекрытия изоляции вследствие загрязнения её поверхности, а так же появление микротрещин в опорно-стержневых изоляторах. Отказы могут быть вызваны некачественным исполнением изоляторов, нарушениями технологии монтажа, техногенными и климатическими воздействиями.

Действующими нормативными документами регламентируются объемы и виды технического обслуживания электрооборудования, в частности, методы и нормы диагностики изоляционных конструкций. Однако существующие методы контроля не соответствуют современным требованиям. К тому же уменьшение численности персонала и времени, отводимого на реализацию профилактических мероприятий при отключенном оборудовании, остро ставит вопрос о создании методов контроля под рабочим напряжением.

В последнее время были сделаны попытки создания таких методов на основе контроля электромагнитного, инфракрасного и ультрафиолетового излучения оборудования. Но, за исключением инфракрасного, они не имеют широкого распространения в практике работы энергосистем. Причиной тому была недостаточная помехозащищенность и, соответственно, низкая чувствительность и точность измерений. Таким образом, имеется проблема, создания дистанционных методов контроля изоляционных конструкций BJI и ПС под рабочим напряжением. Поэтому создание новой аппаратуры и методик для данного контроля или усовершенствование старых является актуальным.

Одним из перспективных является способ контроля электрических свойств конструкций по оптическому излучению коронных (КР) и поверхностно-частичных разрядов (ПЧР) на них. В связи с тем что, электронная техника постоянно развивается, сегодня стало возможным создание новой аппаратуры, которая бы удовлетворяла требованиям по точности и чувствительности, а так же создание методик, дающих достоверные результаты.

Основываясь на опыте предыдущих лет и исходя из выше изложенного, целью настоящей работы является, создание современной аппаратуры и совершенствование методик для дистанционного профилактического контроля высоковольтной изоляции BJI и ОРУ по характеристикам излучения КР и ПЧР. В основу аппаратуры для регистрации излучения разрядов положены современные усилители яркости изображения - электронно-оптические преобразователи (ЭОП) и гибридные высокочувствительные цифровые камеры (ICCD). В качестве объекта исследований в данной работе выбрано оборудование электрических сетей. Предметом исследований является профилактический и послеаварийный контроль внешней изоляции электрического оборудования. Используемые в данной диссертационной работе методы исследования заключаются в аккумулировании опыта эксплуатации, применении экспериментальных исследований, включая реальные условия эксплуатации, а также в создании математических моделей дефектного оборудования для анализа контролируемых параметров.

Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи.

1. Получить данные о зависимости характеристик оптического излучения (ОИ) ПЧР от напряжения на подвесных изоляторах в различных условиях.

2. Определить характеристики ОИ ПЧР, которые могут лечь в основу дистанционного профилактического контроля изоляции.

3. На основе анализа теоретических и экспериментальных данных сформулировать требования к электронно-оптическому дефектоскопу (ЭОД) изоляции, учитывающие специфику и особенности проведения измерений на действующих электроэнергетических объектах.

4. Обосновать способы помехозащищенности измерения ОИ ПЧР.

5. Создать и испытать ЭОД нового типа.

6. Разработать новые, усовершенствовать прежние и внедрить методики контроля состояния внешней изоляции высоковольтного оборудования BJI и ОРУ ПС высокого и сверхвысокого напряжения.

Научная новизна и основные положения, выносимые на защиту

1. Теоретически и экспериментально установлено, что для обеспечения требуемой чувствительности регистрации КР и ПЧР приемник оптического излучения должен иметь пороговую освещенность не хуже 10"6 Лк.

2. Для обеспечения максимального отношения «сигнал-шум» при работе с внешней освещенностью более 100 Лк на входном объективе должен устанавливаться светофильтр с полосой пропускания 280-320 нм, а прибор должен работать в стробирующем режиме со скважностью не менее 10. Для работы при больших фоновых засветках наиболее пригодны ЭОП и ICCD камеры с теллур - цезиевым фотокатодом.

3. Удельную поверхностную проводимость слоя загрязнения естественного происхождения можно определить по соотношению силы света ПЧР в двух участках спектрального диапазона: 400 - 600 и 600 - 800 нм.

4. Обоснованы количественные критерии контроля опорно-стержневых фарфоровых изоляторов. В частности, установлено, что ПЧР в микротрещинах с типичными размерами 150 - 500 мкм возникают при напряженности электрического поля в них более 35 кВ/см. В наиболее распространенных изоляторах типа ИОС-ПО это условие в сухую погоду выполняется только в зоне 0 - 0,12 м от верхнего фланца. При туманах или моросящем дожде трещины могут быть обнаружены в любой части изоляторов.

5. Опорно-стержневые изоляторы с водонаполненным фарфором в колонках разъединителей 220 кВ и выше могут быть выявлены с помощью ЭОД по возникновению КР на нижнем фланце, если содержание влаги в фарфоре превышает 5 % от его объема.

6. Показано, что при обработке записанной визуальной информации изображения ПЧР и фоновые блики на изоляторах можно разделить методом нелинейного метода контрастирования с применением оператора Собела.

Достоверность полученных результатов обеспечивалась проведением испытаний и измерений на аттестованном оборудовании высоковольтного испытательного комплекса СибНИИЭ, СКТБ «Точприбор» Новосибирского приборостроительного завода. Испытания и измерения проводились в соответствии с требованиями ГОСТ 1516.2 -76, 20074 -83, 10390 -86, 15150 -69, стандартов МЭК и других нормативных документов. Результаты работы подтверждены опытом эксплуатации аппаратуры и методик.

Практическая значимость работы

Создана серийно выпускаемая модель ЭОД «Филин-6». На основе разработанных требований ведётся разработка ЭОД «Филин-7» на новой элементной базе с использованием камер ICCD. Подготовлена и проходит обсуждение в департаментах ОАО «ФСК ЕЭС», ВНИИЭ и НИИПТ третья редакция проекта методических рекомендаций по оптическому контролю изоляционных конструкций.

Внедрение результатов работы

Разработанные методика и аппаратура внедрены в филиале ОАО «ФСК ЕЭС» БП «Электросетьсервис» для контроля состояния оборудования при обследованиях BJI и ПС во всех МЭС ОАО «ФСК ЕЭС».

В настоящее время, более семидесяти ЭОД «Филин-6» применяются в России («Свердловскэлектроремонт», МЭС Урала, ОАО «Кузбассэнерго», «Красноярскэнерго» и др.), Белоруссии, Украине, Казахстане, Китае и Ю. Корее. Методика и аппаратура используется в научно-исследовательских работах ОАО «СибНИИЭ».

Апробация

Отдельные результаты работы обсуждались на научных семинарах СибНИИЭ, НГТУ, конференциях РАО «ЕЭС России», научно-технических семинарах энергетического совета СНГ, Уральского Совета по диагностике, международном симпозиум исследовательского комитета ИК 33 СИГРЭ.

Результаты работы опубликованы в 7 печатных трудах, в т.ч. 2 статьях и 5 докладах.

Объем и краткое содержание работы

Общий объем работы - 203 страницы. Диссертационная работа изложена на 161 страницах текста, иллюстрируется 61 рисунками и 11 таблицами. Работа состоит из введения, четырёх глав, заключения, приложения и списка использованных источников из 104 наименования.

4.7. ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

1. Описана методика локации КР на оборудовании ВЛ и ПС. Определены критерии поиска мест перекрытия ВЛ и мест дефектов проводов и шин.

2. Представлены принципы контроля подвесной фарфоровой и стеклянной изоляции по наличию ПЧР на крайнем от провода изоляторе.

3. Разработана методика определения степени загрязнения изоляции по спектральному составу ОИ ПЧР на ней. Выведена полуэмпирическая формула (4.1), которая применяется для определения поверхностной проводимости в программном обеспечении.

4. Разработана методика контроля под напряжением опорно-стержневых изоляторов. Наличие трещин и микротрещин на них выявляются по очагам разрядов на границах трещин, в области наибольшего значения напряженности электрического поля. Проведён расчёт тепловых потерь в изоляторах с увлажненным (непропеченным) фарфором и показана возможность контроля таких изоляторов как тепловизионым методом, так и с помощью ЭОД «Филин-6».

5. Предложена методика контроля полимерной изоляции на наличие эрозии и проводящих слоев под кремнийорганической оболочкой.

6. Представлена методика контроля состояния полупроводниковых покрытий лобовых частей статора электрических машин.

149

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Рассмотрены методы испытаний и профилактического контроля, регламентированные нормативными документами. Показаны их достоинства и недостатки.

2. Проведен анализ существующих ненормативных методов контроля изоляционных конструкций BJI и ПС.

3. Особо отмечен метод связанный с регистрацией оптического излучения

ПЧР и КР на электрооборудовании. Приведено обоснование необходимости создания приборов основанном на визуальном восприятии информации (ЭОП или ICCD).

4. Напряжение возникновения ПЧР на сухой и чистой поверхности изолятора составляет 17,- = 12-16 кВ для большинства типов изоляторов с механической нагрузкой до 210 кН. Изоляторы ПСК-300А имеют t/,- = 21 кВ, изоляторы ПСК- 21 OA, ПСС-210А и ПС-400 имеют £/, = 23-25 кВ. При загрязнении и увлажнении поверхности изоляторов величина t/,-снижается до 6-7 кВ.

5. Число и яркость ПЧР существенно зависят от напряжения на изоляторе. При этом яркость редко повторяющихся ПЧР зависит от напряжения сильнее, чем яркость ПЧР с большой частотой повторения, что видно из горизонтальных сечений амплитудных распределений. При использова

Ф нии в качестве приёмника оптических излучений ФЭУ, средний ток

ФЭУ определяется не только яркостью, но и частотой повторения оптических сигналов. Поэтому регистратор яркости ПЧР на базе ФЭУ не может обеспечить требуемую чувствительность к величине напряжения на изоляторе. Использование для этих целей УС предпочтительнее, так как послесвечение их люминофорных экранов обеспечивает надежную регистрацию одиночных ПЧР.

6. Интегральная интенсивность оптического излучения короны почти во всем диапазоне напряжений на изоляторе превышает интенсивность изф лучения ПЧР. Отделять сигналы короны от сигналов ПЧР по выходным сигналам ФЭУ гораздо сложнее, чем различать их по месту расположения на конструкциях, наблюдая оптическую картину явлений на экране УС. Излом у зависимости интегральной интенсивности ПЧР от напряжения объясняется тем, что при напряжении U ~ 16 кВ ПЧР достигают первого ребра изолятора и при дальнейшем подъеме напряжения лишь одиночные ПЧР распространяются вплоть до второго ребра (U ~ 25 кВ). Так как в области U = 16-20 кВ интегральная интенсивность и связанный с ней средний ток ФЭУ слабо зависит от напряжения на изоляторе, то для целей наземного профилактического контроля изоляции BJI следует ориентироваться на регистрацию яркости ПЧР и применение для этого УС.

Временной интервал горения ПЧР в полупериодах напряжения изменяется от 3 до 1 мс при изменении напряжения на изоляторе от 17 до 25 кВ. Из этого вытекает требование к временному интервалу стробирования полезного сигнала во времени. Использование стробоскопического режима приемника может значительно снизить влияние внешних помех на результаты регистрации, т.е. обеспечить селекцию ПЧР. Таким образом, оптические характеристики ПЧР, и, в первую очередь, наиболее мощных, можно использовать для косвенного определения величины напряжения на изоляторе.

Типичные осциллограммы импульсов тока показали, что время развития разряда в зависимости от величины напряжения в диапазоне 16-20 кВ, приложенного к изолятору, изменяется в пределах от 10 до 25 не. Величина максимального кажущегося заряда, определенного путём интегрирования площади импульса тока, изменялась в том же диапазоне приложенного напряжения от 12 до 54 нКл. Зависимость от напряжения длительности и заряда объясняется увеличением максимальной длины отдельных стримерных ПЧР. Таким образом ПЧР на изоляторах, по сравнению с КР на проводах BJ1, - более скоростной процесс и с более ощутимой энергией. Это объясняется тем, что каналы разряда подпитываются емкостным током и формируются по механизму скользящих разрядов.

Ч>

Длина каналов ПЧР, по-видимому, может быть определена из выражения 2.2. К сожалению, для проверки соответствия экспериментальных данных выражению 2.2 необходимо знать мгновенные величины напряжения при вспышке ПЧР, что не делалось. Однако рост заряда с напряжением близок к степенной зависимости с тем же показателем, что и для

4 длины 1 с. Это косвенным образом подтверждает схожесть физического механизма ПЧР и скользящих разрядов.

9. Расчёты полей с моделированием трещин в опорных изоляторах, хоть и проводились с небольшой точностью, но показали, что напряжения, которое возникает на краях трещины, достаточно, для зажигания разрядов.

10. В результате проведённой работы были сформулированы основные технические требования к ЭОД для контроля изоляционных конструкций.

11. Определены основные особенности распространения оптического излучения разрядных процессов в атмосфере. Сделан выбор оптимальных участков спектра и получены новые данные по коэффициентам поглощения ОИР в них.

12. Проведён расчет чувствительности современных приёмников ОИ: ЭОП, CCD и ICCD. Показано, что применение одного только CCD приемника не может достигнуть желаемого результата из-за его физических свойств. Наилучший результат получается при применении ЭОП и

ICCD, у которых чувствительность достигает уровня 10"6 Лк.

13. Был проведён выбор типа входного объектива ЭОД «Филин-6», материал из которого он сделан и проведён расчёт оптической схемы. Разработаны способы защиты аппаратуры от внешних источников ОИ и фоновой освещенности. Предложены способы по спектральной селекции разрядов в диапазоне 280-320 нм, а также временная селекция с применением стробирующего режима с частотой 50 или 100 Гц и длительностью импульса 1-3 мс.

14. Предложен вариант записи эопограмм на цифровой фотоаппарат.

15. Разработан и испытан макетный образец ЭОД «Филин-б».

16. Разработан алгоритм и написано программное обеспечение для обработки эопограмм. С помощью данного программного обеспечения возможно определение силы света ПЧР на изоляции и примерного количества «нулевых» изоляторов.

17. Описана методика локации КР на оборудовании BJI и ПС. Определены критерии поиска мест перекрытия BJI и мест дефектов проводов и шин.

18. Представлены принципы контроля подвесной фарфоровой и стеклянной изоляции по наличию ПЧР на крайнем от провода изоляторе.

19. Разработана методика определения степени загрязнения изоляции по спектральному составу ОИ ПЧР на ней. Выведена полуэмпирическая формула (4.1) и применяется для определения поверхностной проводимости в программном обеспечении.

20. Разработана методика контроля под напряжением опорно-стержневых изоляторов. Наличие трещин и микротрещин на них выявляются по очагам разрядов на границах трещин, в области наибольшего значения напряженности электрического поля. Проведён расчёт тепловых потерь в изоляторах с увлажненным (непропеченным) фарфором и показана возможность контроля таких изоляторов как тепловизионым методом, так и с помощью ЭОД «Филин-6».

21. Предложена методика контроля полимерной изоляции на наличие эрозии и проводящих слоёв под кремнеорганической оболочкой.

22. Представлена методика контроля состояния полупроводниковых покрытий лобовых частей статора электрических машин.

23. Подготовлен и проходит обсуждение проект методических рекомендаций по оптическому контролю внешней изоляции оборудования BJI и ОРУ.

1. Нормы и объемы испытания электрооборудования. — М., Энергоиздат, 1998.

2. Шалыт Г.М. Определение мест повреждения в электрических сетях. — М., Энергоиздат, 1980.

3. Шумилов Ю.Н., Храмов Л.Ф., Покровский С.Ф. Разрушение изоляционных стекол поверхностными частичными разрядами. — М., Электричество, 1983.

4. Бажанов С.А., Воскресенский В.Ф. Профилактические испытания оборудования высокого напряжения. — М., Энергия, 1977.

5. Типовая инструкция по эксплуатации воздушных линий электропередачи напряжением 35 800 кВ. 4.1. -М.: СПО ОРГРЭС. -1991. - 108 с.

6. Thione L. An overview of line diagnostic techniques / 38th CIGRE Session. — Paris. 2000. - Paper PI - 02.

7. Указания по определению разрядных характеристик изоляторов, загрязненных в естественных условиях. М.: ОРГРЭС. - 1977. -32 с.

8. Аксёнов В.А. Разработка расчетных методов и исследование предразряд-ных характеристик и напряжения перекрытия загрязненных изоляторов. Диссертация на соискание ученой степени канд. техн. наук. — Новосибирск, 1981.-207 с.

9. Руцкий В.М. Разработка метода выбора уровней изоляции в зоне уносов проектируемых промышленных предприятий. Диссертация на соискание ученой степени канд. техн. наук. Новосибирск, 1994. - 252 с.

10. Мелюхов В.А. Опыт эксплуатации воздушных линий электропередачи на железобетонных опорах // Энергетик. 1983. - № 10. - С. 21 - 23.

11. Мерхалев С.Д., Соломоник Е.А. Выбор и эксплуатация изоляции в районах с загрязненной атмосферой. Л.: Энергоатомиздат. - 1983. -120 с.

12. Абулзахаб, Буй Ай, и др. Измеритель фазовых сдвигов для исследований поверхностных разрядов переменного тока по поверхности изоляторов // Приборы для научных исследований. 1982. - № 4. - с. 132 -138.

13. Johannet P. The behavior of external insulation in an overhead system //LAB echo.- 1995.-№3.-C. 3.

14. Дементьев B.A., Овсянников А.Г., и др. Прибор для неразрушающего контроля качества тарельчатых фарфоровых изоляторов //Локомотив. — 1998.-№5.-С. 40-41.

15. De Tourrel С., Ishivari М. Assesment of the state of insulators on linethtransmission lines /38 CIGRE Session. Paris. - 2000. - Paper P 1 - 04.

16. Бугаев Н.Г., Латышев C.K., Соловьев П.Н. Электронно оптический метод технической диагностики изоляторов и соединителей проводов, находящихся под напряжением //Электрические станции. - 1971. - № 1. — С. 64 - 66.

17. Крылов С.В., Тимашова Л.В. Диагностика электрооборудования линий электропередачи и подстанций с применением приборов термовидения //Электротехника. 1994. - № 10. - С. 47 - 48.

18. Review of «In service diagnostic testing of composite insulators» //Elektra. — 1996.-N 169.-C. 105-119.

19. INTERTECH Corporation News. Информационный бюллетень. -M.: МГУ, компания "Интертек". 1996. - v. 1, №1. - 4 с.22. http://www.flir.com

20. Devine C.M., Farquhar J.A. Bad insulators pose hidden threat // Electrical world. 1985. - v.199, №12. - C. 59 -61.

21. Русов B.A. Спектральная вибродиагностика. Пермь, 1996

22. Проектирование линий электропередачи сверхвысокого напряжения /Под ред. Александрова Г.Н. и Петерсона JI.JL. М.: Энергоатомиздат. - 1983. -368 с.

23. EHVtransmission line reference book. -N.Y.: Edison Electric Institute. 1968.

24. Решение № ЭС-2190 от 31.01.1990 Главтехуправления электросетей и подстанций Минтопэнерго СССР «О сроках проверки и замены неисправных подвесных изоляторов BJI 35 -500 кВ». М.: Информэнерго. -1990.-4 с.

25. Профилактика против загрязнений электроизоляционных конструкций открытой установки в загрязненных регионах. Перевод с немецкого норм фирмы VEB. -М.: ВЦПНТЛ и Д, перевод № В 53196. - 1980. - 79 с.

26. H.Zhultz , Н. Zimmer . Erfassung auberer Tailentladungen mit Restlight-verstarkern und Ultrashildetectoren // Elektrizittswirtschift. 1980. — N 19. -C. 704 -708.

27. A.c. 399796 (СССР). Устройство для контроля состояния изоляции/ Куд-ратиллаев А.С., Якубов Д.С., Морозов К.П. // Бюл. изобр. -1973. № 39.

28. Кудратиллаев А.С. Методы и устройства контроля изоляции высокого напряжения. -Ташкент: ФАН. 1988. - 212 с.

29. Рекламный проспект фирмы FAMECA. Лист 1С 120/ Ultrasonic fault detector ULTRAPROBE.- RIXHEIM CEDEX (FRANCE).

30. Паспорт и инструкция по эксплуатации на ультразвуковой детектор для обнаружения мест искровых и коронных разрядов УД 8. - Нижний Новгород: предприятие «Сигнал». - 1993. - 7 с.

31. Арбузов Р.С., Овсянников А.Г., Толчин В.М., Колесников А.А. Нелаев А.А. Акустическая диагностика энергетического оборудования // В сб.трудов 7-го Симпозиума «Электротехника 2010 год». Московская область, май 27-29,2003. Том 3, С. 186 -188. Доклад 4.30

32. Сви П.М. Приборы для контроля изоляции методом высокочастотной дефектоскопии // Электрические станции. 1961. - № 12. - С. 34 - 36.

33. Koske В. Hochspannung- Isolatios- Prufftechnic. VEB Verlag Technic. — Berlin - 1954. - 96 c.

34. Справочник заводского энергетика. Электротехника. Промышленная дефектоскопическая аппаратура. Дефектоскопы высокочастотные ДВК-1 // Промышленная энергетика. 1965. - № 5. - С. 65.

35. О массовой эксплуатационной проверке метода высокочастотной дефектоскопии высоковольтной изоляции. Информационное сообщение №Э -7/ 61. - М.: Союзглавэнерго, ОРГРЭС. - 38с.

36. Сарапкин В.В. Помехи в распределительных электрических сетях для каналов телефонной связи и телемеханики. Киев: Техника. - 1969. — 135 с.

37. Журавлев Э.Н. Радиопомехи от коронирующих линий электропередачи. -М.: Энергия.-1971.-200 с.

38. Рекламные материалы фирмы LDIC (Lemke Diagnostics GmbH). 1998. -12 с.

39. Ozari Татоп, Abe Keichi, Umemura Tokihiro. Partial discharge detection using ferrite antenna / Conf. Rec. IEEE Int. Symp. Elec. Insul., Baltimore, Md, June 7 10,1992. - Piscataway (N.Y.). - 1992. - C. 371 - 374.

40. Korona system FS33. Korona system FS32. Рекламные материалы фирмы Koronamesstechnik (Швейцария).

41. Сибиряков В.Г. Разработка методики и аппаратуры для дистанционного оптического контроля высоковольтной изоляции BJI и ОРУ. Диссертацияна соискание ученой степени канд. техн. наук. -Новосибирск, 1985. — 207 с.

42. Ретер Г. Электронные лавины и пробой в газах. М.: Мир. - 1968. - 390 с.

43. Соболева Н.А., Берковский А.Г. и др. Фотоэлектронные приборы. — М.: Наука. 1965.-592 с.

44. Бутслов М.М., Степанов Б.М., Фанченко С.Д. Электронно -оптические преобразователи и их применение в научных исследованиях. — М.: Наука.- 1978.-432 с.

45. Семкин Б.В., Усов А.Ф., Курец В.И. Основы электроимпульсного разрушения материалов. — С.-П.: Наука. 1995. - 276 с.

46. Берковский А.Г., Гаванин В.А., Зайдель И.Н. Вакуумные фотоэлектронные приборы. М.: Радио и связь. - 1988. - 272 с.

47. Аксаненко М.Д., Бараночников M.JI. Приемники оптического излучения.- М.: Радио и связь. 1987. - 296 с.

48. Изнар А.Н. Электронно оптические приборы. - М.: Машиностроение. -1977.-264 с.

49. Соул Д. Электронно -оптическое фотографирование. М.: Воениздат. -1972. -404 с.

50. DEP DELFT INSTRUMENTS. Рекламные материалы фирмы DEP (B.V. Delft Electronische Producten). -Nethelands.

51. Базелян Э.М., Райзер Ю.П. Искровой разряд. — М., Издательство МФТИ, 1997.

52. Овсянников А.Г. Разработка методов диагностики изоляции высоковольтного энергетического оборудования под рабочим напряжением на основа регистрации частичных разрядов. Диссертация на соискание ученой степени докт. техн. наук. -Новосибирск, 2001. 108 с.

53. Львовский Е.Н. Статистические методы построения эмпирических формул. М.: Высшая школа. - 1982. - 224 с.

54. Сканави Г.И. Физика диэлектриков (область сильных полей). — М.: Физматгиз. 1958. - 907 с.

55. Hanafi A.M. Earth faults prediction in overhead transmission lines using fiber optics. High technol. power Ind.: Proc. TASTED Int. Symp. Bozeman, (Mont.), Aug. 20 -22,1986, Anaheime s.a. - C.325 -329.

56. Сибиряков В.Г. Разработка методики и аппаратуры для дистанционного оптического контроля высоковольтной изоляции BJI и ОРУ. Диссертация на соискание ученой степени канд. техн. наук. -Новосибирск, 1985. 207 с.

57. Львовский Е.Н. Статистические методы построения эмпирических формул. М.: Высшая школа. - 1982. - 224 с.

58. Шторм Р. Теория вероятностей. Математическая статистика. Статистический контроль качества. М.: Мир. - 1970. - 369 с

59. Капур К., Ламберсон Л. Надежность и проектирование систем. М.: Мир. -1980.-604 с.

60. Худсон Д. Статистика для физиков. М.: Мир. - 1967. - 242 с.

61. Шумилов Ю.Н., Храмов Л.Ф., Покровский С.Ф. Разрушение изоляционных стекол поверхностными частичными разрядами // Электричество. — 1983.-№ 10.-С. 66-69.

62. Инструкция по выбору изоляции электроустановок: РД 34.51.101 -90. — М.: СПО Союзтехэнерго. -1990. 46 с.

63. Мерхалев С.Д., Соломоник Е.А. Выбор и эксплуатация изоляции в районах с загрязненной атмосферой. Л.: Энергоатомиздат. - 1983. -120 с.

64. Указания по определению разрядных характеристик изоляторов, загрязненных в естественных условиях. М.: ОРГРЭС. - 1977. -32 с.

65. Овсяников А.Г., Яншин К.В. Об одной из причин разрушения стеклянных изоляторов.//Энергетик. 1. - 1982

66. Разевиг Д.В., Соколова М.В. Расчет начальных разрядных напряжений газовых промежутков. М.: Энергия. - 1977. - 200 с.

67. P. Strizke, I. Sander, Н. Raether. Spatial and temporal spectroscopy of streamer discharge in nitrogen //J. Ph. D: Applied Physics. 1977. -№ 10. -C. 2285 - 2300.

68. Gallimberti I., Hepworth J.К., Klewe R.C. Spectroscopic investigation of impulse corona discharge // J. Phys. D: Applied Physics. 1974. - № 7. - C. 880-897.

69. Г.С. Климович. Температура поверхностных частичных дужек и вопросы трекинга. В кн. Сб. статей Белорусского политехнического института. — Минск. - 1968.-№ 4. - С. 30 - 32.

70. Авилов И.В., Биберман Л.М. и др. Оптические свойства горячего воздуха. -М.: Наука. 1970. - 320 с.

71. Калинин С.К., Мадина С.М., Перевертун В.М., Мадин М.И. Атлас спектра воздуха. Алма-Ата: Наука. - 1978.

72. Positive discharge in long air gaps at les Reanardieres // Electra. 1977. - N 53.-C. 31-153.

73. Negative discharge in long air gaps at les Reanardieres // Electra. -1981. -№74. C. 67 -103.78. http://www.elcut.ru

74. A.C. 883907 (СССР). Оптический способ дистанционного контроля состояния наружной и линейной изоляции /Овсяников А.Г., Коробейников С.М., Сибиряков В.Г., Яншин Э.В. / Бюллетень изобретений 1981 № 43.

75. Ковалев В.А. Видимость в атмосфере и ее определение. Л.: Гидроме-теоиздат. — 1988. - 216 с.

76. Зуев В.Е. Распространение видимых и инфракрасных волн в атмосфере. — М.: Советское радио. 1970. - 495 с.

77. Толчельников Ю.С. Оптические свойства ландшафта.-Л.: Наука. -1974 — 316 с.

78. G. Herzberg, Molecular Spectra and Molecular Structure I, Spectra of Diatomic Molecules, D. Van Nostrand, New York, 1950.

79. ГОСТ 9411-66. Стекло цветное оптическое. -М.: Госстандарт. -1966. -54 с.

80. CC7V Today, September/October 2002, "Product testing — Cameras", pp. 30-34.

81. Самойлов В.Ф., Хромой Б.П. "Телевидение", Изд-во "Связь" 1975.

82. Неизвестный С.И., Никулин О.Ю. "Приборы с зарядовой связью — основа современной телевизионной техники. Основные характеристики ПЗС", "Специальная техника", № 5, 1999.

83. Janesick J., Klaasen К. and Elliott Т. "CCD charge collection efficiency and the photon transfer technique" in Solid State Imaging Arrays, K. N. Prettyjohns and E. L. Dtrtniak, eds., Proc. SPIE 570, 7-19 (1985).

84. Ткаченко А.П., Кириллов В.И., "Техника телевизионных измерений", изд-во "Высшая школа", Минск, 1976, с. 46.

85. А.с. 1589245 (СССР). Зеркально-линзовый телеобъектив / Белоусов А.И. // Бюллетень изобретений. 1990. - № 32.

86. Елизаренко А.С., Соломатин В.А., Якушенков Ю.Г. Оптико-электронные системы в исследованиях природных ресурсов. — М.: Недра. -1984. — 215 с.

87. Криксунов Л.З. Справочник по основам инфракрасной техники. М.: Советское радио. - 1978. - 400 с.

88. Зверева С.В. В мире солнечного света. Л.: Гидрометеоиздат. -1988. -160 с.

89. Гротта Д., Гротта С.В. Цифровые камеры. Конец фотопленке? IIPC MAGAZINE/RUSSIAN EDITION. 1996. - № 6. - С. 134 - 152.

90. Арбузов Р.С, Овсянников А.Г., Паули Н.И. Применение алгоритмов обработки изображения в системе дистанционного электронно-оптического контроля внешней изоляции высоковольтных сетей //Научный вестник НГТУ. 1999. - № 2 (5). - С.147 - 156.

91. Freeman Н. On the Encoding of arbitrary Geometric Configurations //IRE Trans. -1961. v. EC-10(2), № 6. - C. 260 - 268.

92. Неруш M.C. Диагностика состояния линейной изоляции с помощью электронно-оптического дефектоскопа "Филин-3" //Энергетика и электрификация. 1991. - №1. - С. 38.

93. Тиходеев Н.Н. Методы испытаний и надежность оборудования для подстанций высокого, сверх- и ультравысокого напряжений. 1. Состояние проблемы. Внешняя изоляция // Известия РАН. Энергетика. — 1993. № 3. -С. 42 -60.

94. Паспорт и инструкция по эксплуатации на ультразвуковой детектор для обнаружения мест искровых и коронных разрядов УД 8. - Нижний Новгород: предприятие «Сигнал». - 1993. - 7 с.

95. ЮО.Справочник по ремонту и техническому обслуживанию электрических сетей / Под ред. Антипова К.М., Бандуилова И.Е. М.: Энергоатомиздат. -1987.-560 с.

96. ЮЗ.Арбузов P.C., Овсянников А.Г., Толчин B.M., Лавров В.Ю Ультрафиолетовая и инфракрасная дефектоскопия изоляционных конструкций // Энергетик. 8. - 2004. - С.34-3504.http://sermir.narod.ruflecAectI.htm