带电检测技术在变电运维中的应用赵宵凯

带电检测技术在变电运维中的应用赵宵凯

江苏省电力公司检修分公司江苏太仓215400

摘要: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。但在变电运维过程中多种因素均会引发运行事故的发生,因此需要加强检测工作,如应用带电检测技术保证事故的及时发现和解决。本文首先对输变电设备带电检侧枝术进行介绍,然后对变电运维日常工作作出评价指导作用,同时指出带电检测在运用中的不足,提出相应的建议以供参考。

关键词:带电检测;变电运维;电力系统

前言

随着我国社会经济的快速发展,人们的生活水平不断提高,电力系统己经成为个人及国家不可或缺的部分。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的组成部件,承载着高负荷的电力转送,必须定期或不定期对之进行带电检测,以保障其设备的正常运行。为此我国积极引进新型检测技术对系统运行状态进行实时观测。电力系统主要包括发电、变电、输电以及配电四个部分,而变电运维对电力系统运行质量有着决定性影响,为此需要对变电进行实时监控,并引用先进技术保证监测质量。带电检测技术的应用对于变电运维工作有着重要影响,需加强研究。

1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3一30MHz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10s,并激发频率高达数GHz的电磁波其主要对频率介于;100一3000MHz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变电运维中带电检测技术优势

与传统在线监测技术有很大的不同,带电检测技术只在短时间内进行带电检测,因此能在设备运行时完成检测,无需停止设备运行。在变电运维工作中,带电检测技术主要具有以下优势:可实现不断电检测,不影响设备运行,避免由于设备停电造成的损失,保证供电可靠性与安全性;避免设备检测维修和运行间产生矛盾,即使在设备运行时也能及时排查、消除故障隐患,此外,因部分设备老化较为严重,所以进行高压测试时有可能发生故障,而带电检测则可以从根本上避免这一情况的发生;可将设备实际运行情况作为依据,对检测的时间进行灵活安排,既不会影响设备运行,又能及时发现和处理隐患。

3带电检测技术在变电运维中的应用

局部放电是一种电气放电现象,产生的主要原因在于绝缘介质外施电压上升到一定程度时产生电离的电气放电,是变电设备绝缘内部的一些气泡、空隙、杂质和污秽等缺陷造成的,变电设备绝缘中常常容易出现局部放电,这种局部放电分散发生在相当小的局部空间内,一般不会导致绝缘穿透性击穿问题的出现,但是时间久了易造成电介质的局部损坏,这样就会因局部小问题带来整个变电设备的运行问题,如果长期存在局部放电,极易出现绝缘击穿的问题,这是对变电设备的致命打击,所以为了变电设备的正常运行,必须定期或不定期地对电力设备进行局部放电试验,全面检测设备的运行状况。

3.1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。

3.2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:①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;②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。

3.3暂态地电压检测技术

在设备由于发生局部放电现象而产生的电磁波流经设备外部金属体后,会与大地直接相连,继而产生一定暂态电压脉冲。在设备发生放电后,放电处即故障点会产生并发射出电磁波信号,同时不断向两侧进行延伸,最后产生“趋肤效应”。如果导体当中存在交流电或交变电磁场,则其内部电流实际分布将变得不均匀,大部分电流集中于导体外表面层,此时电流密度与导体表面距离的减小而增大,内部电流减小,导致电阻和损耗功率明显增大。该技术主要通过对地电压的检测来掌握设备实际运行情况,找出故障所在,因此主要用于检测带电开关柜。在进行检测时,应对所有开关柜使用相同装置检测,如遇难以诊断的问题,则需联合使用在线监测装置。以此对所得数据信息实施综合分析、判断。

3.4高频局部放电检测技术

高频局部放电检测技术能对3一30MHZ频率的信号进行快速检测。当设备出现放电现象时,会产生一定脉冲电流,随之形成电磁场,此时借助高频检测装置对设备脉冲波形进行收集。同时将其输入至相应的检测装置。检测装置能自动处理收集到的信号,分离干扰信号和放电信号,同时消除噪声等因素造成的干扰,最后给出放电故障判断结果。实践表明,利用该技术所得检测结果具有很高的准确性。该技术在检测环境复杂的情况中较为常用,实际工作中,以检测电缆接头设备与电缆终端设备为主。

4带电检测在变电运维应用的要求

4.1定期开展变电运维的带电检测

变电设备任何一个环节出现问题都可能导致变电设备难以正常运行,必须对变电设备进行定期带电检测,尤其是变压器、组合电器等重要元件,可以根据变电设备的实际情况每周进行全方位带电检测,主要包含红外测温、充油设备油色谱检测与组合电器局放放电检测等,通过多种带电检测技术开展检测、另外,对于己经配备智能机器人巡检系统的变电站,可利用智能机器人开展红外普测,之后由运维人员进行复核、

4.2开展专项带电检测工作

根据定期检测及在线监测数据,可以判定变电设备的隐患点,此时要第一时间组织相关人员进行专项带电检测工作、以某变电站进行红外检测为例,测温时发现35kV#ZB电抗器热点温度高达85℃,这种自然是危急缺陷,为保障变电设备正常运行立即停电处理解决。

结语

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]吴广宇.局部放电检测技术的现状和发展[[J].电工技术学报,2016,5.

[2]王国力.电力设备运维中放电检测技术的现状和发展[J].电工电能新技术,2016,6:45-46.

[3]刘勇.变电运维过程中的带电检测技术分析[J].北京建筑工程学院学报,2015.

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