浅议带电检测技术在变电运维中的应用

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  摘要:电力是当今社会的重要能源,随着社会经济快速发展,人们对电能需求要求越来越高,电力系统的稳定是安全生产的前提。因此,变电维护等只有不断引进新技术,及时发现与解决系统潜在问题,才能保障系统的稳定运行。带电检测不需要停电即可检测出故障,目前多种带电检测技术在变电运维中已经得到了应用,可以满足电力系统维护运行的基本要求。
  关键词:带电检测技术;变电运维;应用
  一、带电检测技术概述
  1.1超声波局部放电检测
  电力设备的绝缘系统中,只有部分区域发生放电,而没有贯穿施加电压的导体之间,即尚未击穿,这种现象称之为局部放电。局部放电伴随有爆裂状的声发射,产生超声波,且很快向四周介质传播。通过安装在电力设备外壁上的超声波传感器,将超声波信号转换为电信号,就能对设备的局部放电水平进行测量。其主要对频率介于20~200kHz区间的声信号进行采集、分析、判断的一种检测方法。
  1.2高频局部放电检测
  高频局部放电检测技术是指对频率介于3~30MHz区间的局部放电信号进行采集、分析、判断的一种检测方法。
  1.3特高频局部放电检测
  电力设备绝缘体中绝缘强度和击穿场强都很高,当部分放电在很小的范围内发作時,击穿进程很快,将发生很陡的脉冲电流,其上升时间小于1ns,并激起频率高达数GHz的电磁波。其主要对频率介于300~3000MHz区间的部分放电信号进行收集、剖析、判别的一种检查办法。由于现场的晕搅扰首要会集在300MHz频段以下,因而特高频法能有效地避开现场的电晕等搅扰,具有较高的灵敏度和抗搅扰才能,可实现部分放电带电检查、定位以及缺点类型识别等优点。
  1.4 红外热像检测
  红外热像检测是通过对运行设备温度场的分析和热像图谱的研究,提出设备故障性质和故障点,也就是利用设备呈现的表面局部过热或异常,揭示设备故障的根源,从而使部分事故检修转为预见性检修。
  1.5 SF6气体分解物测量及泄漏检测
  GIS设备和SF6断路器内部发生故障时,会发生局部放电,一部分放电量会引起SF6气体分解产生SF4、SO2、H2S等活泼气体。通过对这些活泼性气体的检测,达到判断设备运行状态的目的。
  二、变电运维中常用的带电检测技术
  2.1红外线检测技术
  红外线检测技术主要应用于对设备测温。变电设备在运行过程中会因为某些原因局部温度升高过快,采用红外线成像技术进行检测可及时发现这一问题。红外线检测技术的工作原理如图1所示。但红外线自身的穿透能力较差,可能无法发现复杂电气设备内部的故障问题,对故障发生位置距离设备表面较远时,还需使用其他检测技术进行检查。
  2.2暂态电压脉冲检测技术
  在设备的局部放电过程中伴随着电磁波的产生,电磁波可以通过检测设备传导到地面,进而产生暂态电压脉冲。利用这种现象,采用专用检测仪器对变电设备进行带电检测,可以有效发现开关柜、配电网和环网柜等部分的故障问题,如图2所示,开关柜局部放电现场检测过程。使用电压传感器捕获电压时间差,可以用来确定局部放电的具体发生位置,并对其放电强度和频率进行检测。通常放电位置间距越小,电压传感器采集到的暂态电压数值就越高,此外暂态地电压信号还与局部放电活跃程度有关,使用dB/mV表示两者关系。
  2.3避雷器检测技术
  避雷器检测技术一般被用于无间隙金属氧化物的避雷器带电检测,可以在避雷器运行过程中对其运行参数进行检测,及时掌握避雷器运行状况。在避雷器的运行参数中,总泄露电流值能够反映避雷器绝缘能力,阻性泄露电流值能够反映避雷器绝缘质量,因此掌握其运行参数可以确保避雷器的绝缘状态符合要求。避雷器的带电检测受多种影响因素干扰,为保证检测结果的准确性,需要采用补偿法对阻性泄露电流进行测量,抵抗外部干扰,为设备调试提供可靠参考。避雷器检测技术与红外检测数据的综合使用,还可以对设备内部受潮情况进行判断,如有必要,需要停电检修。
  三、结束语
  综上所述,变电设备的正常运行对于电力系统运行质量的保证有着重要意义,其对于保证日常生产生活供电和提供高质量的电能也有决定性作用。为此需要强化电力设备的检测,并采用适宜的检测技术保证检测结果准确,为故障排除和处理奠定基础。带电检测是当前较为常见的检测措施,为保证检测质量,需依据检测历史数据和实际情况对检测过程中进行监控,以维护电网的正常运行。
  参考文献:
  [1]顾崇伟,魏震,辛伟峰.带电检测技术在变电运维中的应用[J].通讯世界,2017.
  [2]孙艳飞.带电检测技术在变电运维中的应用[J/OL].中国高新技术企业,2017.
  [3]唐铁英,许杰,陈悦.紫外成像技术在变电设备带电检测中的应用[J].数字技术与应用,2011.
  (作者单位:国网山东省电力公司滨州供电公司)
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