配电设备状态检修中带电检测技术的应用分析

配电设备状态检修中带电检测技术的应用分析

(辽宁省电力有限公司丹东供电公司辽宁丹东118000)

摘要:随着我国经济社会的不断发展,居民生活水平不断提高,同时现代企业对电力电力系统的供电量和供电稳定性要求也越来越高。为了保障居民及企业的正常用电,需要加强电力系统的状态检修工作,从而减少电力设备故障率。本文简述了带电检测技术的基本概念以及其意义、优势,并介绍了红外带电检测技术、超声波检测技术以及暂态地电压检测技术和高频局部放电检测技术的应用。

关键词:配电设备;状态检修;带电检测

0引言

随着我国经济社会的不断发展,居民生活水平不断提高,同时现代企业对电力电力系统的供电量和供电稳定性要求也越来越高,配电系统的负荷压力也越来越大。为了降低电力损耗,提高电力供应稳定性,从而保障居民及企业的正常用电,需要加强电力系统的状态检修工作[1]。

1概述

配电系统在运行时,为了保障其稳定性,经常需要进行有效的状态检修。在众多的状态检修技术中,带电检测技术是行之有效的技术之一[2]。所谓带电检测技术,是指针对正在运行过程中的配电设备,使用特定的仪器仪表,对进行的实时状态检测技术,以及时发现配电设备的故障并及时解决。其核心主要是配电设备在出现故障或者异常工作时,会朝外界放电,利用这一现象,可以进行状态检测[3]。

2带电检测的意义及优势

2.1带电检测的意义

配电设备在运行过程中,因为设备材料缺陷或者运行环境问题,或多或少都会出现局部放电现象。通过对放电现象进行检测,可以判断出配电设备存在的故障,从而进行修理[4]。

2.2带电检测的优势

(1)传统的检修技术都需要进行停电处理,而带电状态检测技术不需要停电,就可以进行检测,这就能大大降低由于断电造成的成本上升,以及保证系统运行的稳定性。而且能及时发现一些故障及缺陷,能提高设备的安全性和稳定性。

(2)在一些特殊情况下,电力检测存在很多便利性。例如在高压工况下,设备存在运行老化的情况,此时配电设备电力负荷很大,很难进行检修,而带电检测就可以适应这种工况[5]。

(2)传统高压试验技术需要严格按照试验的周期进行检测,而带电检测技术可以以这个周期作为基础,在综合考虑设备运行情况作出合理安排,灵活方便。例如,在进行状态检修时,先制定定期检修目标和短期检修目标,然后做预防性检测,配合周期合理的带电检修技术,可以大大提高检修效率,降低成本。

(3)最后带电检测的故障检出率明显高于传统检测方法[6]。

3带电检测技术在状态检修中的应用

3.1红外测温技术

红外测温技术的原理:配电系统在实际运行时,会产生一定的热效应,这些热效应可以通过红外测温仪进行检测,包括配电设备表面的温度和热量分布情况根据这些数据可以判断设备的故障。

红外测温检测技术按照检测程度可以分为两类:第一类是一般性的检测技术,另一种是准确性检测技术。其中一般性监测多是针对电流发热或者设备整体发热进行的。它对被测设备所处的环境要求没有那么苛刻。而且一般性监测所用的设备也比较简单,并不复杂。准确性检测技术对被测设备所处的环境要求高,可以有效避免由于风速等外界的环境影响测量较为精准[7]。

不足之处就是红外测温技术只能针对设备表面的温度分布状况进行诊断分析,而无法对设备内部的热点进行探测。由于被测设备的材料性能参数都不一样,不同材料的发热情况不同,而且在不同的环境条件下允许温度也不一样。红外测温技术仅仅只是依靠温度的变化这样单一指标进行分析,容易产生误差。另外,红外测温技术使用者的操作能力也不相同,很容易造成人为干扰误差。

3.2超声波检测

超声波检测技术原理:设备故障产生的电信号可以反映出振动的振幅以及声波强度,不同介质的弹性系数不一样,这会影响到振动的振幅。一般来说,固体的振动幅度比气体和液体要小一点。超声波检测技术可以对20至200kHz范围内的频率进行检测,对于人体感官不能发觉的设备故障,超声波带电检测技术可以有效的检测出来。

配电设备在运行过程中难免会有放电状况,产生的电信号经过放大后会以行波的形式传输至设备的表面,此时表面的传感器会探测到该放电信号。配电系统中的变压器、配电柜的放电现象以及一些细微的声波变化都可以通过超声波检测技术进行检测。一般来说,故障类型主要包含以下两点:1、毛刺类型放电,如果超声波检测到的毛刺放电信号峰值低于2mV,可以认为它对设备运行不产生影响,可以忽略;一旦毛刺放电信号峰值超过2mV,则必须进行停电操作,对其作进一步处理。2、悬浮电位,空气开关气室出现屏蔽松动时,会导致绝缘体位移、松动,从而导致悬浮电位的出现[8]。

3.3暂态地电压检测技术

暂态地电压检测技术原理:局部放电会产生电磁波,该电磁波会通过金属设备向接地体发射暂态地电压脉冲。

其具体过程如下:产生局部放电后,在带电体的作用下,电子会进行移动,转移到接地的非带电体上,产生电磁波信号,向两个方向传播。受趋肤效应的影响,这些电磁波会聚集在设备表面,但是不能穿透到设备内部。在这个过程中,很大一部分的信号会被金属表面屏蔽掉,只有一小部分在经过一些缝隙时向周边进行扩散,到达金属外表面,从而持续感应出微弱的电压信号。

暂态地电压检测技术一般来说是利用TEV型的传感器进行探测的,可以探测到配电柜这一类设备的放电情况。另外,在设备外壳安装两个TEV传感器,比较二者信号之间的时间差,可以对局部放电进行定位。同时,放电的频率和强度也可以探测到。通常而言,放电量会被放电点的位置、设备内部结构等传播条件影响。

3.4高频局部放电检测技术

对在3至30MHz频率范围内的脉冲信号能够被高频局部放电检测技术检测到。如果配电设备出现局部故障,会产生脉冲电流,从而形成电磁场。通过高频局部放电检测的技术,可以收集到放电过程中出现的脉冲波形,并进行自动处理,可以米面防电信号的干扰,从而精准检测放电的类型。

高频局部放电技术采用的设备主要是高频穿心式互感器,再经过接地线获得配电设备的局部放电信号,可以实现对电缆终端设备以及配电电缆的绝缘故障检测操作。

4结束语

随着我国社会经济的迅猛发展,以及工业化城镇化的发展,对供电系统的供电量和供电的稳定性要求越就需要对来越苛刻,配电系统的故障率也越来越高。为了降低故障率,提高供电稳定性,就需要对配电系统进行状态检修。与传统的状态检修技术相比,带电检修技术的优势明显,是未来的发展趋势之一。

参考文献:

[1]范闻博,盛万兴,高媛,等.带电检测技术在配电设备状态检修中的应用研究[J].电气应用,2013(17):64-67.

[2]李业顺.带电检测技术在配电设备状态检修中的应用[J].电子技术与软件工程,2017(1):228-229.

[3]黄玉军,张春艳.带电检测技术在配电设备状态检修中的应用研究[J].中国科技投资,2017(15).

[4]张春林.带电检测技术在配电设备状态检修中的应用研究[J].大科技,2016(36).

[5]尚书平.浅析带电检测技术在状态检修中的应用[J].大科技,2017(17).

[6]方健,陆国俊,王勇,等.10kV配电设备检测新技术在状态检修中的研究与应用[C]//全国输配电技术协作网.2014.

[7]陈演翔.红外线测温仪在配电设备状态检修中的应用[J].工程技术:文摘版,2016(9):00263-00263.

[8]许艺伟.配电线路状态检修中应用红外测温技术研究[J].环球市场,2016(8):158-158.

作者简介:郭延明(1968.11-);性别:男,籍贯:辽宁省丹东市,学历:本科,毕业于东北电力学院;现有职称:中级工程师;研究方向:配电技术。

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