带电检测技术在配电线路设备运检中的应用 张海涛

发表时间:2020/7/17   来源:《中国电业》2019年第24期   作者:张海涛
[导读] 配网作为电网系统中直接与用户相关的环节,
        摘要:配网作为电网系统中直接与用户相关的环节,其运行情况直接影响着电网供电可靠性和用户体验。近年来,为了更好地适应新时代的发展需求,配网建设和发展有了很大进步。构建安全可靠的配电网系统,已然成为当下我国电网建设努力的方向。当前,配电运维相关的检测技术也得到了飞速发展。基于此,本文主要对带电检测技术在配电线路设备运检中的应用作具体论述,希望通过本文的分析研究,给行业内人士以借鉴和启发。
        关键词:带电检测技术;配电线路;设备运检;应用
        引言
        随着配网的快速发展,供电网络日益复杂,并且为了提升供电可靠性,线路之间“拉手”联络的情况日益增多,传统的单纯依靠运检人员周期性巡视及计划停电检修的方法已远远不能满足当今配网运行的要求。当架空线路设备存在虚接、锈蚀、绝缘性能下降等缺陷时,都会表现出“热、声、光、电、磁”等异常现象。带电检测技术在线路带电运行的情况下,采集线路设备的异常状态信息加以分析,从而可准确、及时地发现线路设备的隐性缺陷。
        1检测配电设备状态的技术
        为了检修设备状态,分析技术和检测设备必须足够先进。借助带电和在线监测可以检测配电设备的运行状态。其中,在线监测借助先进的通信及信息技术等,利用高抗干扰性的电力与通信仪表仪器,科学地监控与管理所有配电设备。带电检测是为了降低投入和能耗。设备运行时,带电短时间检测。便携式的检测设备常用于这种检测,以找出潜在的配电设备故障。对运行中的配电设备一般只采取电气检测,故较为方便灵活。可结合运维周期和运行状态,自行设置检测设备的周期和时间,有助于定期检修配电设备状态。同时,避免了停电带来的不必要的经济损失,减少了用电成本,有利于配网稳定,提升供电服务质量。
        2带电检测新技术的优点
        带电检测新技术的优点主要涉及到以下方面具体内容:配电线路带电检测技术,可以发现肉眼、耳朵不能发现的问题,提早检测出配电设备运行中存在的安全隐患。针对检测出的问题结合计划检修及时进行带电作业处理,确保设备处于健康状态。(1)带电检测无需停电,测试灵活、方便。设备检测工作可结合日常巡视一起进行,在确保设备安全运行的同时避开因停电给用电客户带来供电不便的问题,为电力用户带来了极大的方便。(2)检测设备在运行状态,诊断绝缘缺陷的灵敏度高。许多线路设备运行状态下的安全隐患一旦处于检修状态便无法判定,在运行状态又无法靠近,更难发现。配电巡检仪能够极早发现线路绝缘缺陷,并将检测数据建档,科学管理,利于分析。(3)试验周期可以依据设备状况灵活调整。便于及时发现线路设备的绝缘隐患,了解设备缺陷的变化趋势。
        3带电检测技术在配电线路设备运检中的应用
        3.1红外热成像技术
        带电检测技术在配电线路设备运检中的应用之一是红外热成像技术。红外热成像是一种通过光电元件来检测物体表面产生的辐射能,再经光电转化及信号放大等过程,将接收到的红外辐射信号转变成可视化的图像,反映物体表面温度的技术,目前广泛应用于电力、机械、建筑等领域。对于配网架空线路中出现较多的连接不良、设备锈蚀老化、长时间过负荷运行等缺陷,设备表面均会出现异常的高温现象,通过对温度的检测就可获取相应设备当前的健康状态。首先通过红外光学镜头组件将被测物体发出的能量信号聚焦到设备的探测器上,然后通过信号转换处理,形成反映物体热量的图形,并可通过人机交互单元实现设备参数设置及图形保存、调取等操作。在夏季等用电高峰期,会不断提升城区供电的负荷总量,进而导致相关的电气设备的运转始终都处于高负荷和持续性的状态下,造成设备表面的温度会异常升高。

红外测温技术作为带电检测方法的一种,通过综合的应用,便能够实时地、动态化地跟踪测量那些具有较高负荷水平的电力设备,尤其是对于温度异常情况极易出现的设备而言,红外测温技术能够有针对性地对其进行测量,如电缆终端头、穿墙套管针头以及钩线夹等,进而根据测量数据采取有效措施便能够及时有效地预防和控制各类故障。
        3.2超声波检测技术原理
        带电检测技术在配电线路设备运检中的应用之二是超声波检测技术原理。当高压电气设备长期存在局部放电时,会加速设备老化,最终导致故障发生。伴随局放会产生超声波、电磁波、臭氧等现象,其中超声波会很快向四周介质传播,信号经过超声波传感器的高精度采集,以数据的形式传输至仪器计算机后台进行诊断分析处理,根据信号强弱分析判断出测量点局部放电的严重程度,分轻重缓急为线路状态检修工作提供决策信息。定期开展配网架空线路超声波局部放电检测工作,可消除设备存在的安全隐患,避免人身及设备故障事件发生,从而有效提高线路健康水平,减少非正常停电次数,提高供电可靠性。主机故障诊断软件分析线路放电的劣化程度,分成一般缺陷、严重缺陷、危急缺陷3个等级:1)一般缺陷:劣化程度在0~10,此等级表明设备存在微弱的放电现象,可以继续正常运行;2)严重缺陷:劣化程度在11~30,此等级表明设备异常,可以运行,但要加强监控,作为下个检测周期的重点检测对象,并纵向比较每次检测的结果,如劣化程度有发展的趋势,应进行相对应的检修或更换,避免故障的发生;3)危急缺陷:劣化程度在31以上,此等级表明设备存在缺陷,应近期安排检修或更换,消除缺陷,避免故障的发生。
        3.3高低压无线钳形电流表
        带电检测技术在配电线路设备运检中的应用之三是高低压无线钳形电流表。由于不再受传统结构的限制,无线高低压钳形电流表目前专门用于高压电流的测量。它引入了掩膜数字集成和CT两种技术,包括无线接收器、专用钳形电流表和高压绝缘杆,采用无线传输,可以在30m的直线范围内接收到数据。当绝缘杆不被使用时,也能用作高精度低压或钳形电流表,准确测出0.01mA的漏电流或电流。这种电流表采用创新的勾式结构,可以将仪表挂在线路上测试,无需传输测试数据,节省了操作人员的体力,可确保常年无间断测试的高精度、高可靠性和高稳定性,适用于对20kV以下的具有绝缘外皮的线路或裸导线路中的电流进行测量。对电流实施在线测量时,还可以保留峰值与数据、进行数据存储和无线传输等。配套的钳形电流表借助前推或下拉绝缘杆,可以便捷地撤离或钳夹被测导线,方便省时,已被广泛应用在柱上配变负荷实测。它还可以取代高低压变比测试仪,检测一、二次回路中所有的高低压电流,计算后便可以得出高低压的实时变比情况。绝缘杆不仅轻便,而且优点较多,如防潮﹑耐高温﹑抗冲击﹑抗弯﹑高绝缘和可伸缩等。
        结语
        总而言之,电力设备的健康状态对于电网的安全稳定运行至关重要,综合运用带电检测技术可在不影响供电线路运行的情况下,完成对设备健康状况的在线检测,对虚接、锈蚀、绝缘老化、设备脏污等常见设备缺陷均能做出高准确度的判断,从而提前发现潜在的设备缺陷,指导相应对策的制定,避免意外停电事故发生,对打造“坚强电网”具有积极作用。
        参考文献
        [1]卢 强.带电检测技术在智能电网状态检修模式中的应用研究[J].通讯世界,2015,(20):132-133.
        [2]刘 伟.状态检修技术在济南区域配电网的应用初探[D].济南:山东大学,2016.
        [3] 杨武进.红外测温技术在配电线路运行中的应用剖析[J].山东工业技术,2016(7):176.
        [4] 曹江.配电线路运行中红外测温技术的应用探讨[J].科技创新与应用,2015(36):179.
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