客户行业:电力设备制造(高压开关 · 绝缘子 · 线缆)
应用场景:关键部件内部缺陷在线 / 离线无损检测、电网运维户外巡检
客户概况
客户为华东地区一家大型高压开关设备及电力绝缘子制造企业,主要产品涵盖 66kV~1100kV 电压等级的 GIS/HGIS、断路器、盆式绝缘子、复合绝缘制品及电力金具等,广泛应用于国家电网、南方电网及各大发电集团的输变电工程。
作为电网核心装备供应商,客户对产品内部质量与运行可靠性要求极高,其产品需通过严苛的入网质量审核与型式试验。随着产能持续扩张,关键绝缘与壳体类部件产量大幅提升,质量一致性管控压力日益突出。
在引入本方案前,客户对内部缺陷的管控主要依赖人工目检与电气试验,缺乏可直接透视内部结构、并对缺陷进行量化评定的检测能力。
业务挑战与痛点
电力设备(GIS、断路器、电缆附件、绝缘子、金具等)在制造过程中易产生气孔、裂纹、夹杂、疏松等内部缺陷;运行中还可能出现裂纹扩展、界面脱粘等问题。常规目视检查及电气试验难以直接发现和定位内部缺陷,一旦漏检,将导致设备绝缘性能下降、局部放电、耐压不达标,甚至发生击穿故障,危及设备及电网安全。
(一)典型缺陷与质量风险
· 气孔 / 气隙:在 GIS 环氧绝缘件内形成局部放电气隙,降低局放起始电压,导致工频耐压不达标;贯穿密封界面的气孔易造成氦检漏不合格。
· 裂纹:削弱 GIS 绝缘件或铸铝壳体机械强度,运行中易诱发局部放电超标;贯穿性裂纹会破坏密封,造成氦检漏不合格。
· 夹杂:非金属夹杂物易造成 GIS 绝缘件电场畸变,诱发局部放电、加速绝缘老化,并削弱铸件结构致密度与力学性能。
· 疏松:铸件内部收缩微孔降低致密度与力学性能;微孔连通贯穿时可形成泄漏通道,导致氦检漏不合格。
· 高压电缆绝缘层厚度不均、绝缘与屏蔽层界面气隙等,会引起电场异常集中与沿面闪络风险。
(二)原有检测方式的局限
· 常规目视检查及电气试验只能间接判定,难以直接发现与定位内部缺陷;
· 氦检漏、耐压试验等无法对缺陷进行形态、位置与尺寸的量化评定;
· 人工目检依赖经验、效率有限,离线抽样无法覆盖全批次;
· 内部缺陷不可见是导致漏检的主因之一,质量追溯困难,质量与安全事故风险高。
(三)核心诉求
· 提升内部缺陷的检出能力与可量化评定水平;
· 实现关键部件在线 / 批量无损检测,覆盖全批次;
· 满足电网入网质量审核及 DL/T 1785-2017 等行业标准要求;
· 降低质量与安全事故风险,建立可追溯的质量档案。
解决方案概述
KY开元集团为客户的电力设备内部质量检测提供基于 X 射线数字成像(DR)与计算机断层扫描(CT)的综合解决方案,依据不同检测场景匹配多系列设备,实现从在线生产到户外运维的全方位覆盖:
UNT 系列通道式 X 射线检测设备(在线)
专为在线生产场景设计,适用于高压开关设备、电力绝缘子、树脂绝缘件等部件的内部缺陷检测,以及金属与绝缘材料界面结合质量分析。设备自动化程度高、成像分辨率高、智能识别能力强、运行稳定性好,是一款高效的全自动在线检测设备。
· 专用成像系统:配置电力行业专用射线成像系统,可精准识别微米级缺陷;
· 多模式图像处理:搭载多种图像算法,支持一键增强,成像更清晰;
· 全自动化产线:无缝对接生产线,支持高效 CNC 在线检测及自动化上下料;
· 多元化操作:支持 CNC 自动、示教、手动等多种检测模式;
· 智能校准:内置图像质量实时监控,自动优化成像参数,检测更稳定;
· 连续运转:支持 7×24 小时连续运转,故障率低,保障长期稳定生产。
UNC 系列通用型 X 射线检测设备(离线 / 通用)
为满足电力设备多样化、高标准的检测需求,UNC 系列支持 160kV~450kV 不同功率射线源定制方案,可覆盖高压开关至复合绝缘制品等各类电力工件,确保检测结果清晰、可靠。
· AI 自动识别:自动识别气孔、裂纹、夹杂物等缺陷,并精准标注位置;
· 高清成像:搭载多种图像处理算法,一键增强,成像更清晰;
· 多样化测量:支持距离、角度、空隙率、直径等多种尺寸测量;
· 可追溯数据:自动生成可视化、可量化的质量检测报表;
· 高效检测:具备 CNC 自动检测功能,速度快、效率高;
· 灵活扩展:支持多电压等级射线源选配及系统功能扩展。
便携平板 DR 检测系统(户外 / 运维)
面向电力户外巡检与应急抢修场景,便携平板 DR 检测系统是一款轻量化、模块化的数字化 X 射线无损检测装备,由便携式 X 射线探伤机、高分辨率平板探测器、控制终端及成像软件组成,可现场即时检测,适配杆塔登高、电缆沟道、变电站狭小空间作业。
· 轻量化模块设计:分体设计,适配登高、沟道及站内狭小空间;
· 高清数字化成像:曝光数秒即可成像,有效提升缺陷检出率与信噪比;
· 远程安全操控:支持远程控制出束采集,操作人员远离射线源;
· 精准分析与存档:集成多维测量工具,支持缺陷标注,一键保存追溯;
· 工况适应性强:宽范围电源适配,低压启动保护,复杂供电环境稳定运行;
· 覆盖多类场景:适用于电缆接头、输电线路、电力铸造件、高压开关设备及绝缘子等。
UND 系列定向 X 射线检测设备(线缆 / 接头)
电力线缆及接头的注塑成型质量直接关系高压输电线路的运行安全。UND 系列专为该类产品检测设计,搭载高分辨率微焦点 X 射线成像系统与定制化机械平台,有效识别气孔、夹杂、分层及密度不均等缺陷。
· 高分辨率微焦点成像:一体化微焦点射线源,精准识别微米级缺陷;
· 线缆专用扫描架构:射线源与探测器同步移动扫描,多角度旋转满足全域透视;
· 智能测量分析:集成图像增强与多类型测量工具,支持缺陷尺寸、面积分析;
· CNC 自动化检测:支持手动与 CNC 自动扫描,满足样品试验及批量检测;
· 场景化灵活定制:工装夹具、屏蔽防护、整机布局可按需定制;
· 安全连续运行:精密屏蔽防护优于国家标准,多重安全联锁,支持连续稳定运行。
实施过程
· 需求调研与方案设计(第 1~2 周):现场走访梳理检测对象与缺陷谱系,确定设备型号、射线源功率与产线集成方案。
· 设备交付与安装调试(第 3~6 周):完成在线 UNT 产线集成、UNC 离线检测单元与便携 DR 单元部署,进行辐射安全联锁与屏蔽防护验收。
· 人员培训与试运行(第 7~8 周):对操作人员开展成像操作、图像判读、缺陷等级评定、报表生成与放射防护培训,并开展试产批次比对。
· 上线运行与验收(第 9~12 周):建立标准化检测工艺流程与缺陷等级评定准则,通过客户质量体系审核,正式纳入量产质量管控。
量化成果与价值
(一)关键指标
关键指标 | 成效 / 数值 |
内部缺陷识别能力 | 微米级(≥5μm) |
缺陷识别类型 | 气孔、裂纹、夹杂、疏松、气隙、装配缺陷等 |
检测覆盖率 | 由离线抽检提升至关键部件在线 / 批量全检 |
关键内部缺陷可识别率 | 较人工目检显著提升(典型场景 ≥99%) |
在线检测效率 | 对接产线节拍,CNC 自动检测,单件检测效率提升约 40% |
数据可追溯 | 自动生成可视化、可量化检测报表,检测数据 100% 可追溯 |
运行连续性 | 支持 7×24 小时连续运转,故障率低 |
标准符合性 | 满足 DL/T 1785-2017、GBZ 117-2022 要求 |
(二)业务价值
项目上线后,客户实现了对 GIS 绝缘件、壳体及线缆接头等关键部件内部缺陷的“透视化、可量化”管控,将内部缺陷质量判定从“间接推测”升级为“直接成像 + 量化评定”,显著降低了漏检与质量索赔风险。
标准化的检测流程与可追溯的质量档案,为客户通过电网入网审核及型式试验提供了有力支撑,整体出厂质量一致性与客户信任度明显提升。
客户评价与证言
客户质量负责人评价:
“KY开元集团的 X 射线无损检测方案,帮助我们把过去“看不见”的内部缺陷变成了“看得见、可量化”的质量数据。在线检测与自动化报表大幅提升了我们的出厂质量一致性与审核通过率,是值得信赖的合作伙伴。”