带电检测技术在变电运维中的应用 陈思思

发表时间:2018/5/8   来源:《电力设备》2017年第36期   作者:陈思思
[导读] 摘要:现行的设备检修是基于周期的停电检修模式已不能满足当今电网发展要求,而电力设备带电检测技术可实现输、变、配电设备在运条件下的状态诊断、缺陷部位的精确定位、缺陷程度的定量分析,能适时检修缺陷,预防设备事故发生,提高运行的安全可靠性,延长检修周期,提高设备利用系数,延长设备使用寿命,对避免设备事故具有重要意义。
        (国网河南省电力公司检修公司  河南开封  475000)
        摘要:现行的设备检修是基于周期的停电检修模式已不能满足当今电网发展要求,而电力设备带电检测技术可实现输、变、配电设备在运条件下的状态诊断、缺陷部位的精确定位、缺陷程度的定量分析,能适时检修缺陷,预防设备事故发生,提高运行的安全可靠性,延长检修周期,提高设备利用系数,延长设备使用寿命,对避免设备事故具有重要意义。
        关键词:带电检测;变电运维;应用;分析
        1导言
        生活用电和工业用电都离不开整个电力系统的正常运行,可以说电力系统已经成为个人及国家不可或缺的部分。我们常用的电是从发电厂发出,之后通过大面积的输电线路被传输到变电站,最后再由变电站输送到各个居民用户及工业用户。可以说,变电设备在电厂与用户之间起着桥梁作用,是不可或缺的电力系统组成部分,所以必须保障变电设备的正常运行。但变电设备作为整个电力系统是组成部件,承载着高负荷的电力转送,必须定期不定期对之进行带电检测,以保障其设备的正常运行。
        2带电检测技术概述
        2.1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。
        2.2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3-3OMHz区间的局部放电信号进行采集、分析、判断的一种检测方法。
        2.3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,当局部放电在很小的范围内发生时,击穿过程很快,将产生很陡的脉冲电流,其上升时间小于1ns,并激发频率高达数GHz的电磁波。其主要对频率介于300-300OMHz区间的局部放电信号进行采集、分析、判断的一种检测方法。由于现场的晕干扰主要集中在300MHz频段以下,因此特高频法能有效地避开现场的电晕等干扰,具有较高的灵敏度和抗干扰能力,可实现局部放电带电检测、定位以及缺陷类型识别等优点。
        2.4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。
        3 变电运维的必要性
        电力系统主要包括发电、输电、变电等主要的环节:电是从发电厂发出,之后通过大面积的输电线路被传输到变电站,最后再由变电站输送到各个居民用户及工业用户,从中可以看出变电运维直接决定着电力系统的运行质量,因此为了保障正常的电力供应,必须定期不定期对变电设备进行检测。简单来说,变电运维就是变电设备的运行维护,主要由变电运维操作站、变电运维队两大部分组成。变电运维操作站主要负责电站的电力运行管理,主要是在值班人数较少甚至是无人值班的情况下对电站的电力运行开展具体的管理工作;运维队则是指基站巡视及检修队伍,分为操作队和巡检队。变电运维建立在电网公司大检修的工作思路之上,在注重变电日常运行的同时加强变电检修工作从而预防变电设备的运行故障,提升供电质量和效率。
        4带电检测技术在变电运维中的应用
        4.1脉冲电流法
        就目前而言,脉冲电流法的最广泛应用的局部放电检测方法,IEC-270的相关标准具体化了工频交流下局部放电的测试操作,另外,该方法对于直流条件下的局部放电检测依然适用。根据脉冲电流法的基本测试回路,改检测方法可分为直接法和平衡法两种。其中直接法分为串联和并联两种。


        4.2红外检测技术
        红外检测技术建立在带电设备的致热效应基础上,利用特定的仪器获取设备表面发出的红外辐射信息,从而根据辐射信息判断辐射值是否有偏差,进而对设备的运行状况进行判断,并找出缺陷的根本所在。该技术由于采取特定仪器获取辐射信息,因此不需停电,而且能够远距离的高效分析红外辐射信息,这些优点使得红外检测技术在电力设备带电检测中应用价值高。红外成像仪集软、硬件于一体,稳定性好,探测距离远、功能可靠。该设备能够对被测目标发出的红外辐射信号进行放大处理,并将之转换成标准视频信号,然后通过自带的监测器实时显示被检测设备的热像图,通过对图像的分析来判断设备是否出现缺陷或故障。该图像不仅能够用图片格式存放,同时更可以利用电脑软件进一步分析,最终编制分析报告。但红外检测技术在实际检测过程中也具有其一定的局限和操作要求:一是阳光或者照明设备等光源会对测量带来很大影响,因此要求检测在无雨、雾的夜晚进行;二是热像图的捕捉和分析要严格根据设备特点,并结合实际情况进行分析。
        4.3避雷器带电测试技术
        避雷器带电测试适用于无间隙的金属氧化物避雷器,对各运行参数进行测试,及时了解避雷器的运行状态,运行参数中总泄漏电流数值在一定程度上可以反映避雷器的绝缘能力,而阻性泄漏电流数值可以反映绝缘性质量。避雷器带电测试过程中因为存在多种影响因素,为了保证测试结果准确可参考,可以采用补偿法测量阻性泄漏电流,以有效抵抗外部干扰,保证检测质量。同时对避雷器阻性电流检测结果中红外数据存在异常的,可以对其内部的受潮情况进行初步判断,在必要时停止供电进行解体。
        4.4超高频(UHF)局部放电检测技术
        测试仪器的1GHz测量频带成为现实之后,这种强大功率的测试仪器能够成功测试出GIS中的初始局部放电脉冲。在此强大的频带下,可通过衰减噪声信号的方式降低噪声对放电检测的影响,从而更大限度的再现局部放电脉冲,以此深化对局部放电的机理研究。根据频带的宽窄,可分为超高频窄带检测、宽频带检测。前者中心频率高达500MHz,带宽MHz,后者带宽可达GHz。由于超高频超宽频带检测技术能够对噪声起到明显的抑制作用,同时又具有信息量大的优点,因而使用较多。
        4.5暂态地电压检测技术
        局部放电过程中会产生电磁波,当电磁波通过检测设备传至地面就会产生暂态电压脉冲。若发生局部放电故障,带电设备就会将电子传送至相应的位置,在传送过程中会伴随着电磁波。由于电磁传播过程中会产生趋肤效应,电磁波会先传送至金属物体,因此很多电磁波信号会被金属物质阻隔。若电磁波从设备内部向外传送过程中与金属物质接触,则会产生瞬间电压信号,即暂态地电压。暂态地电压技术在实际操作过程中需要采用专用的检测设备进行监测,且主要的检测位置有开关柜、环网柜以及配电网等位。安装在被测设备表面的暂态地电压传感器获得一定的电压时间差,这样就可以确定局部放电发生的具体位置,依此对局部位置进行深入调查,并对放电的强度、频率等进行监测。暂态地电压以及局部放电强度均与其传播息息相关,尤其是衰减程度、局部放电位置、被测设备的内部结构和被测设备的外部缝隙等有直接关联。一般情况下,放电位置之间的间隔距离越小,则暂态地电压传感器检测获得的暂态电压数值就会越高。另外,暂态地电压信号与局部放电活动程度也有所关联,其关系可用dB/m V表示。
        5结论
        通过上述分析可以对而出,变电设备承载着高负荷的电力转送,其设备绝缘在电力转送过程中不仅受到电、热的直接影响,还会因使用时间、不良环境等多种因素导致性能逐渐弱化,甚至是出现缺陷,一旦发生故障,将直接导致变电站无法正常工作。为了保障正常的电力供应,必须定期不定期对变电设备进行检测。
        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,(17):91-92.
        [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,(11):96-97(2017-06-29).
        [3]丁莎,曹雷,陈杰,詹迅.输变电设备在线监测及带电检测技术在电网中的应用[J].低碳世界,2016,(31):60-61.
        [4]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,(05):164-166.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章

  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: