摘要:高压开关柜作为连接电网和矿井供电系统的关键设备,其运行状态对矿井供电系统的稳定性和可靠性起着至关重要的作用。因此,有必要对变电站高压开关柜的运行状态进行实时监测和诊断。在此基础上,本文主要对带电检测技术在开关设备绝缘故障检测中的应用进行了简要分析,希望能为相关人员提供一些参考。
关键词:带电检测技术;开关柜绝缘故障检测;应用
引言
采用带电检测技术,有效地保证了电力系统的正常运行,不影响周围环境,提高了整个高压开关柜系统的安全性和稳定性。另外,带电检测技术还可以与日常维护相结合,促进整个设备的稳定运行,保障居民用电的安全。
1带电检测技术分析
1.1特高频检测法
特高频检测对于设备的局部放电检测灵敏度较高,其主要依据是设备在放电时产生的电磁波的频率,由于设备的特性,在电磁波的选择上主要是在300赫兹到500赫兹之间,低于该区间的电磁波会很快消逝,高于该频率区间的电磁波则消逝缓慢,借由设备运转产生的电磁波频率来判断位置。特高频检测法主要是对故障位置进行判定,但无法实现精准定位,只能确定故障发生的大致位置。
1.2超声波局部放电检测
如果电气设备的绝缘系统因故障而发生故障,就会发生一定程度的放电。局部放电可能导致电介质的局部损坏。如果长期存在,电介质的电强度会降低。利用超声波检测技术可以判断出各频段的散射波。如果发生局部放电,放电部位周围会发生快速的膨胀和收缩,导致周围气体体积的变化,进而利用超声波信号检测技术产生声波,可以判断局部放电过程中释放的超声波信号的特性。通过使用检测器、记录仪、声学分析仪等,来检测发生的情况。通常,超声波传感器安装在高压开关柜的外壳上,压电晶体作为声电转换的元件。如果内部发生局部放电,产生的声音信号将直接作用于开关柜的表面。超声波传感器可以将声音信号直接转换成电信号,提醒相关管理人员。当采取有效措施时,超声检测技术最重要的特点是抗干扰能力强。当发生局部放电时,也能很全面地判断高压开关柜的运行状态。但是,高压开关设备的绝缘结构非常复杂,会受到现场其它噪声的干扰,容易影响超声波局部放电检测系统,导致检测结果不理想。
1.3化学检测法
化学检测法是用于检测缺陷的严重程度的一种方法,主要是将六氟化硫气体通过化学方式分解成为两种气体,通过分析目标气体的浓度来确定故障的程度。频检测法是通过电磁波频率检测不同的是,红外成像检测的主要依据是电磁波的波长。
1.4脉冲电流法
局部放电发生时,试品两端会出现一个瞬时电压变化,此时与试品两端相连接的耦合电容和检测阻抗回路会产生一个脉冲电流,脉冲电流在检测阻抗两端形成一个脉冲电压,通过检测这一脉冲电压来定量分析试品的局部放电量即是脉冲电流法。脉冲电流法是IEC60270标准推荐的检测方法,是定量检测局部放电的最常用方法。该方法优点在于易获取局部放电的视在放电量,通过标定源可定量分析局部放电量,缺点在于电力设备运行现场检测中易受各种电磁干扰影响,检测精度难以保证,故不适用于现场检测[5]。脉冲电流法检测的局部放电信号值越大,代表放电强度越大。
1.5暂态地电位检测法
局部放电发生时,交变的电场与磁场相互激发形成电磁波,电磁波通过开关柜不连续的屏蔽层传输到柜体表面,在柜体表面产生感应电流,此电流通过柜体表面波阻抗形成一个暂态对地电位,通过检测该暂态地电位来反映局部放电强度的方法称为暂态地电位检测法。该方法优点在于电磁波信号传播过程衰减小,检测灵敏度高,且灵敏度与脉冲上升沿陡度正相关,尤其适用于绝缘件内部放电,缺点在于对放电脉冲陡度较低的绝缘件表面放电灵敏度较低。
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1.6红外成像检测
物体在运动时会产生热能,能够被精密的设备检测出来.开关柜绝缘设备在发生故障的时候也会产生一定的温度,红外成像检测技术就是通过利用设备来吸收能量判断设备的状态以及故障的位置。与特高频检测法是通过电磁波频率检测不同的是,红外成像检测的主要依据是电磁波的波长。
2带电检测技术在开关柜绝缘故障检测中的应用
2.1工程概况
某一个变电站的10kV开关柜在实施日常的暂态地电位和超声波局放的检测时,关于超声波检测数据出现了异常的情况,其最大值为31dB,远远超过了背景值(15dB)。根据这些现象工作人员进行了初步判断,认为柜内设备出现了局部放电的问题,而放电的位置应该位于隔离开关静触头旁边。
2.2带电检测技术应用
2.2.1UHF技术
在10kV开关柜局部放电的检测中,运用UHF技术能够取得很好的检测效果。具体来说,运用UHF技术可以更加精准的实现对波的捕捉,也就是局部放电位置所产生的波,同时工作人员能够根据波,对放电的类型进行准确的分析、判断。与AE技术、TEVJ技术不同的是,UHF技术能够对超高频波段,进行精准、及时的捕捉。同时,UHF技术具有明显的特点,就是其能够在使用的过程,自动对低频波进行规避,以此来对10kV开关柜进行带电检测,可以有效减少干扰问题的发生,从而在根本上提高带电检查工作的质量、效率。除此之外,运用UHF技术,还能够在对10kV开关柜进行检测的过程中,直接在屏幕上显示超高频波段,以便于工作人员能够更加直观、及时的了解波段的信息,从而对局部放电的位置,进行更加精准的判断。但实际上,UHF技术同样具有其需要完善的地方,就是其需要使用精度高的仪器,开展带电检测工作,以此来保证10kV开关柜局部放电检查工作的质量。
2.2.2TEV技术
以10kV变压器为基础,工作人员将智态低电压技术应用其中。究其原因,在10kV变压器的运行中,一旦其开关柜发生了局部放电的现象,就会导致其周围产生电磁波的现象。由于电磁波的穿透能力较强,所以开关柜就会成为电磁波的介质,使得电磁波可以传播到开关柜的外面,最终在与其他金属相互碰撞的条件下,产生一定的电压。针对这样的现象,合理的运用TEVJ技术,就是在电磁波、金属之间发生碰撞的过程中,对其所产生的电压信号进行捕捉,然后对信号进行详细的记录、分析,为后续的工作提供有价值的指导。就TEVJ技术搜集电压信号的目的来说,主要就是利用信号对电力强度、电压波动等,进行系统的分析、观测,进而有利于工作人员更具针对性的,
结束语
综上所述,开关柜局部放电带电检测技术进行了简要的分析在具体的工作中,工作人员应该结合实际,确定带电检测技术的类型,并依据相应的员则、标准等,开展技术检查的工作,进而更加准确的发现局部放电问题,为后续的维护工作提供依据。所以,结合本文的分析发现,将带电检测技术应用在开关柜局部放电的检测中,具有较强的可行性。
参考文献:
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论文作者:邹尊强,王立虎,徐跃东
论文发表刊物:《电力设备》2018年第33期
论文发表时间:2019/5/16
标签:开关柜论文; 局部论文; 电磁波论文; 检测技术论文; 脉冲论文; 发生论文; 故障论文; 《电力设备》2018年第33期论文;