带电检测技术在配电设备状态检修中的应用研究李晓帆

发表时间:2020/5/6   来源:《当代电力文化》2020年1期   作者:李晓帆
[导读] 我国电力行业历经若干年发展,在行业规模及产业效益上进步显著,从电网规模储量这一因素上看,其不断呈现出增大趋势
        摘要:我国电力行业历经若干年发展,在行业规模及产业效益上进步显著,从电网规模储量这一因素上看,其不断呈现出增大趋势。在社会各行业用电量激增的背景下,电网及附属设施能够得以安全稳定运行,关乎电力行业及用电人群的切身利益。带电检修技术的出现及应用,为状态检修提供新的路径,应在电网检修系统中推广应用。
        关键词:配电设备;检修;带电检测
        前言
        当前,带电检测技术在进行检修的时候,发挥着极其关键的作用。随着技术的不断发展与进步,带电检测技术也取得不断的优化,并在配电设备中,不同的带电检测技术方法也具有明显不同。对于此类状况,需对带电检测技术内容进行深入了解,并为提升配电检修质量打下基础。
        1带电检测含义及其在状态检修过程中的重要性
        带电检测技术是指在不对电网变电设备设施进行停电的状况下,对配电设备进行运行的状况及其故障隐患进行直接分析、检测和诊断。众所周知,电网系统构成中,输电网络主要由变压器、配电柜、开关柜等电力设备构成,在电压变换后最终输配至终端。由此可见,电网的安全稳定运行关系到配电网配电的效率,而要使其始终处在安全状态下,开展对设备状态进行检修至关重要。以往检修工作主要采用停电或局部停电措施,极大影响了用电客户的用电效率,给客户用电带来一定的损失。而通过应用带电检测技术,能够更全面详细地发现并解决配电设备故障,从而显著提高配电网络变电设备的使用周期寿命。
        2类型分析
        设备检修在技术方面形式上主要以较为成熟在线监测技术及趋于成熟的带电检测技术为主要类型。其中,针对我国绝大多数电网架构中的配电设备,在对其进行状态检修时,一般借助网络技术、通信技术及自动化控制技术,通过在线监测的方式,了解并获取配电设备运行状况及各类数据参数。在在线监测技术的应用上,主要是通过使用技术性能较好的电力仪表及抗干扰性突出的通讯设备来加以配合。带电检测技术成本优势较为明显,可在电网变电设备运行中进行短时间带电检测,在检测工具上主要以便于携带的万用表为主。带电检修技术在发现并排除配电设备安全隐患方面较为有效,也能够自定义设置设备检测的周期频率,但在技术应用面上主要集中于配电网电气检测环节。随着电力设备元件的智能化水平不断提升,带电检测技术的适用范围也在不断扩展当中。
        3带电检测技术在检测过程中的实际应用
        3.1局部放电检测技术
        配电设备中的局部放电检测技术在检测配电设备绝缘度及电网绝缘体质量表现方面应用普遍。在以往对配电设备绝缘状况进行检测判断时,主要以绝缘电阻检测为主,形式较为单一,而局部放电检测技术能够丰富绝缘体检测方式方法。局部放电检测技术灵敏度较高,可以覆盖较广泛的测试范围,在技术设备元件上使用抗干扰性好的组件或显示电路,在配电网络中的变压器、电机、电容器、互感器、开关等设备上能够实现定量测试。局部放电检测技术从形式上看属于脉冲放电的一种,与局部放电同步会产生电磁波发射现象,如HF、VHF等,在电力设备的内部及周围空间还能产生电气、超声波、噪声、灯光、机械振动等物理及化学变化。配电设备检修人员据此来对电力设备内部绝缘情况、电流脉冲情况及设备发热情况进行判断。在实践中常用的配电设备局部放电带电检测技术主要有高频检测技术、特高频检测技术、暂态地电压检测技术等,高频检测法主要适用主变压器,特高频检测法在组合电器检测上效果较好,暂态地电压检测应用于配电设备开关柜部位的频率较高。
        3.2红外线测温技术
        配电设备带电检测技术中的红外线测温技术主要是通过检测电网设备微波及可见光间的电磁波,实现预期检测目的。红外线测温检测技术也可称为红外辐射检测技术。

在对电网配电设备物体能量辐射分布加以汇总研究后,如设备温度不低于绝对零度,红外线即可产生并进行散、反及折射,设备运行中的动态温度可经由红外线感知,便于及时发现解决配电设备元件高温或短路隐患。在判定配电设备绝缘性上,以往以检测绝缘电阻为主要方式,需要与配电设备进行接触,而红外测温技术则可以不与设备加以接触的条件下获知设备内部的运行状况。在检测实践中,一般在大型配电设备状态检修中更多应用红外线测温检测技术,在诊断因高电压而引起的设备过热方面作用显著。
        3.3超声波检测技术
        在配电设备运行状态中,被检测设备如未出现局部放电,则配电设备内部处于力的相对平衡状态,当相对平衡状态被打破后,此时会伴随有电荷的迁移现象,如正电荷与负电荷中和后,脉冲电流得以形成,可能使配电设备内部温度骤升。在配电设备此类运行状态的检测上,超声波检测技术凭借自身具备的高频短波的特征,能够对设备故障部位进行感知和定位。因其具备良好的抗电磁干扰属性,在检测技术应用频率上及检测效果上仅次于超高频检测技术。在配电设备局部放电检测环节,一般都可采用超声波技术。超声波检测技术在对配电设备中的变压器(箱)、开关柜、环网柜、母线排等元器件局部放电检测上极为便利。此外,在测量气体泄露时,不能在感官上对声波的变化情况进行观察,超声波检测技术也大有用武之地。
        3.4高频检测技术
        此种技术是在一定范围内进行应用的电流脉冲对于放电信号所进行了研究,一般来说,其信号频率在3~30MHz之间,配电设备在局部进行放电时,会出现一定的电磁场,在这个过程中,可以应用计算机开展断层扫描等,测量设备也具有一定的电磁场。在对设备进行检测的时候,高频段检测可以对设备放电过程中所产生的电波进行收集,并把信息到的结果输入端口中。经对放电电磁波形状的提取,结合聚类形式,对干扰信号以及放电信号进行划分,规避噪声信号的产生,从而大大提高检测结果的准确度。
        此技术在应用的过程中,结合高频版电流互感器对设备进行检测,同时,通过接地线和交叉互联线对局部放电进行检测。一般来说,在配电设备终端与接头设备中进行安装。此技术在应用时,可以准确对设备中的颗粒毛刺和绝缘盆中出现的缺陷进行检测,但是,在实际进行的时候,要对干扰信号进行降低,规避可能出现的其他干扰。另外,需多次对配电设备进行测量,此方式可以有效提高测量结果的精确度,并有效提升测量过程的安全性。因此,在配电设备进行状态检修的过程中,应用带电技术时,要对每类技术的特性进行分析,并结合其特性对其技术做出正确的选择,从而提升了技术的针对性,并最终实现提升检测质量的要求。
        4结语
        配电网络运行状态检修是电力管理运营中的重要一环,在对其加以检测检修实践时,应注重采用新型检测技术,因地制宜地选择局部放电技术、红外线测温技术及超声波检测技术形式,在减少电力网络停电范围频率的同时,使配电网检修更具成本性和高效率。
        参考文献:
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        [4]夏云峰,宋新明,贾志东,等.基于巡线机器人的输电线路状态检修技术研究现状与展望[J].高压电器,2018(7):53-63.
        [5]张云,王由甲,钱学鹏,等.继电保护在线状态检修的应用和探讨[J].科技风,2018(21).
       
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