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支柱绝缘子对变电站中许多设备起着支撑和绝缘的作用,是电力系统中广泛使用的重要部件,其安全性对电网稳定运行起着至关重要的作用。一旦支柱绝缘子发生故障,其危害绝不亚于其它设备,同样可造成变电站、供电线路部分或全部停电,造成人员伤亡、设备损坏、电量损失。大量运行经验表明,断裂缺陷是支柱绝缘子安全可靠运行的主要威胁。因此,有必要对支柱绝缘子的断裂缺陷开展无损检测研究。利用准确有效的技术手段,系统地研究支柱绝缘子缺陷的检测方法,以及时发现并监控支柱绝缘子的早期缺陷,对保证输电线路安全运行及整个电网稳定运行具有重要的工程实用价值,且对减少事故造成的巨大经济损失具有重要经济意义。 首先,本文总结超声波检测的理论基础。概述机械振动和机械波,超声波分类、波动特性以及声场及其特征量等物理基础,分析研究超声波在光滑平面的折反射现象和超声波在介质中传播过程中的衰减特性,为本文后续开展超声波检测支柱绝缘子缺陷研究建立了理论基础。 其次,研究支柱绝缘子超声波检测方法。分析支柱绝缘子结构特点以及超声波检测特性,确定了采用爬波检测支柱绝缘子近表面裂纹和小角度纵波检测内部缺陷的检测方法,研究了探伤超声波检测系统中的几个重要组成部分:超声波探伤仪、探头、超声波耦合剂、探测试块、DAC曲线,对各部分的原理和选择方法做了详细介绍。 最后,开展支柱绝缘子超声波探伤测试及分析研究。研究了支柱绝缘子爬波和小角度纵波探伤流程,介绍了超声波检测中的重要步骤:超声波在支柱瓷绝缘子中波速测试方法、探头选择方法、参数调试方法、DAC曲线绘制方法、探头灵敏度选择以及缺陷定量、评价和判废标准;开展了支柱绝缘子的模拟缺陷和现场测试,同时,对眉山供电公司支柱绝缘予超声波排查缺陷情况进行了总结;最后,结合眉山供电公司超声波检测开展情况,总结出了超声波检测经验。