X射线技术在GIS设备中的应用综述

孙雪峰

摘 要：随着我国经济社会的发展，X射线技术在各种机器设备中应用的范围也在不断的扩大。GIS设备对电力系统的安全可靠的运行发挥着重要的作用。但据了解，目前有很多的电力企业并不重视X射线技术在GIS设备中的应用，甚至有一些电力企业还没有意识到X射线技术在GIS设备中应用所发挥出来的优势以及其重要性，这很容易使得GIS设备出现故障的概率上升，不利于电力系统的安全可靠的运行。基于此，本文通过分析GIS设备出现内部故障的原因，并说明X射线技术在GIS设备中的应用，最后说明X射线技术在GIS设备中的应用的优势，希望能够给相关的电力企业提供参考。

关键词：X射线技术;GIS设备;应用;原因;优势

伴随着我国经济的腾飞，信息技术在不断的更新换代，技术变革的进程也在不断推进着，而将X射线技术应用在GIS设备中就是电力行业进行技术变革的一个重要的内容。我们都知道，GIS设备是一种结构相对复杂的电力设备仪器，其在使用过程之中对于设备的精度要求是非常高的。若是长时间的使用GIS设备，那么一旦其内部出现厚度分布不均的情况，就有可能使得其所形成的影像就会出现不清晰的情况，这会在一定程度上对工作人员的工作效率和工作质量造成干扰，不利于GIS设备的正常运行。据笔者了解，在近几年以来GIS设备运行出现故障的频率是越来越高了，特别是在投入运行后一年的时间里设备内部极其容易发生故障。由于GIS设备内部有着较为复杂的元件所组成的，这就会加大维修的难度，使得维修的时长大大的延长了，引发经济损失。而X射线技术在GIS设备中的应用就可以有效的避免上述问题的发生，避免事态的扩大化。

1 GIS设备内部故障

由于GIS设备内部不清洁、生产环节中GIS设备内部出现灰尘、绝缘部件的质量不合格以及在运输中GIS设备出现放电的情况都有可能使得GIS设备出现内部故障，其中GIS设备中的内部元件出现故障是最不被工作人员所觉察的，这些容易出现故障的元件主要包括母线、互感器、断路器以及开关类器件等。根据笔者的数据调查结果显示：绝缘子故障率约为29.8%，开关类器件的故障率约为32.7%，断路器的故障率约为11%，电压互感器的故障率约为12.98%，母线的故障率约为16.7%，其他元器件的故障率大约为6.37%。

对于GIS设备而言，其内部的缺陷是很难通过平常的实验来进行检测的，特别是绝缘子的故障问题。一旦GIS设备处在放电的状态下时，就会在其附近和设备内部有超声波和电磁波的出现。与此同时，六氟化硫气体就会在故障点气室发生分解，形成氟化物和硫化物。工作人员通过使用一些专用的设备仪器就可以检测其故障信息，分析故障类型和故障部位，这样就可以及时的去发现GIS设备发生的故障。

笔者通过对出现故障的原因进行总结，认为其大概源于这几个环节：

1.1设计环节

设计环节所引发的GIS设备出现故障，一般来说都是在设置绝缘裕度时出现不科学不合理的问题。当然还有一些别的因素也有可能会对GIS设备的正常运行造成影响，如：绝缘子的场强设计树脂类浇注过程等，这会使得GIS设备局部出现故障，甚至会直接击穿绝缘。

1.2生产制造环节

由于生产车间的环境相对较差，在车间的空气中往往含有粉末、金属颗粒以及杂物等，在总装配的时候这一些物质就会对GIS设备的正常运行形成干扰，导致设备出现故障的情况。另外，由于生产过程的不规范，可能某一部分部件的残屑会残存在部件上，或者是工作人员出现错装、漏装的情况时，都会威胁到GIS设备的正常运行，甚至在后续GIS设备的过程之中会出现击穿绝缘的情况。

1.3安装环节

GIS设备需要专业的人员来进行安装，特别是在一些细小零件的安装上，很容易出现错装、漏装的情况。在安装完成之后还应当考虑其表面是否光滑，确保其运行的环境是处在干燥的状态下，避免受到外部环境的污染。

1.4运行环节

GIS设备在运行的过程之中要控制好电压的强度，避免强电压所引起的局部放电的现象，工作人员应当明白在电压操作过程之中可能会在短时间内出现较高电压的情况，可能会引起绝缘失效的问题。另外，在接地开关在合到带电箱时会产生较大的电流，使得温度升高而造成对开关部件的损坏。

2 将X射线技术应用在GIS设备中

2.1系统的组成

组成该系统的是成像设备和发射器。在本项目中所挑選的X射线机具有45°-65°的辐射范围，其占空比达到100%，可以不间断的进行工作。也可以将其设置为延时，参数范围是2-200s，其内部有曝光计算器，其能够依据FFD 等来算出曝光时长，并自动对曝光参数进行调整，其采用DR和CR的模式来进行成像。DR模式的成像主要是将非晶硅当做一个成像的平板，其像素可以达到 220um，其可以通过有线和无线来对数据进行传输。CR 模式的成像主要是利用USB接口来进行数据的传输。为了使这两种图像可以达到兼容，主要采用DI-CONDE的格式来测量灰度、角度、长度、面积以及深度等，还可以实现标注等操作。

2.2系统运行的案例分析

2.2.1 220kV三相断路器分闸

工作人员对某个220kV的电站进行数字射线的检测，主要采用的是CR射线检测系统，得到清晰的图像，检测结果没有发现问题。

2.2.2 110kV单相电缆头

工作人员对B相的电缆头进行了数字射线的检测，主要采用的是DR射线检测系统。在绝缘子的套管上的A处、B处、C处和D处并没有发现裂缝和气孔，在绝缘子的套管下的A处、B处和C处也没有出现裂缝和气孔等问题，但是在绝缘子的套管下方的D处出现了裂缝的情况。

2.2.3 220kV三相隔离开关

工作人员对某个220kV的电站的隔离开关进行检修，开合闸口出现卡涉的问题，初步怀疑是触头没有到位。工作人员对220kV的变电站中的A、B、C三相的隔离开关采用数字射线的检测，经检查后发现，变电站中的A、B、C三相隔离开关都是处于一种合闸的情况下，需要联系相关的生产方来对其进行分析并提供相应的解决措施。

3 X射线技术在GIS设备中的应用的优势

3.1具有强通用性

GIS设备中的数字射线检测系统几乎都存在质量和效率低下的问题，这个问题会对业界造成一定的困扰，而若是将X射线技术使用在对GIS设备的检测故障之中则会有着较大的帮助，这个技术有着一定的推广价值和应用前景。

3.2能够减少经济损失

将X射线技术应用在GIS设备中能够较快的、直观的去对GIS设备中存在的问题进行分析和检测，这样就可以有效的去降低电力企业的经济损失，提高电力企业的经济效益。因为只要每查出一次缺陷或者是排除一次缺陷就可以避免供电所造成高达数百万元的经济损失。

3.3能够满足基层的要求

将X射线技术应用在GIS设备中是可以有效的去满足全国各个供电部门的GIS设备存在的问题，各地供电部门都对这一套系统有着应用需求。

4结束语

综上所述，目前在我国在将X射线应用在GIS设备中还存在很多的问题和不足，这就需要相关的电力企业对GIS设备内部故障进行分析，了解X射线技术在GIS设备中的应用的优势，并将X射线技术应用在GIS设备中。只有这样，才能更好的发挥X射线技术在GIS设备中所产生的价值，实现对GIS设备的检测和监控，有效的去降低设备所出现的误判和漏判的情况，减少GIS设备所出现的故障情况，确保电力系统安全可靠的运行。

参考文献：

[1] 李波;.X射线技术在GIS设备中的应用综述[J].科学技术创新，2019：169-170.

[2] 邹奇烽;.X射线数字成像检测技术在GIS设备上的应用[J].机电信息，2017：107-108+110.

（云南电力技术有限责任公司，云南 昆明  650217）