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摘要:在我国快速发展的过程中,我国的电力发展十分迅速,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。文章所述研究对常见带电检测技术类型进行分析,并就带电检测技术在变电运维中的应用进行探究,为相关人士提供参考。
关键词:带电检测技术;变电运维;应用;要求
引言
电力事业快速发展的时代背景下,智能电网的建设步伐逐渐加快,这就使得变电运维工作水平的进一步提升成为了集中关注的问题,为了确保变电系统的安全稳定运行以及电力能源的持续稳定供应,应该将带电检测技术应用于变电运维当中,从而大幅度的提高工作效率。
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,且很快向四周介质传播。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3~30MHz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,当部分放电在很小的范围内发作时,击穿进程很快,将发生很陡的脉冲电流,其上升时间小于1ns,并激起频率高达数GHz的电磁波。其主要对频率介于300~3000MHz区间的部分放电信号进行收集、剖析、判别的一种检查办法。由于现场的晕搅扰首要会集在300MHz频段以下,因而特高频法能有效地避开现场的电晕等搅扰,具有较高的灵敏度和抗搅扰才能,可实现部分放电带电检查、定位以及缺点类型识别等优点。?
1.4 红外热像检测?
红外热像检测是通过对运行设备温度场的分析和热像图谱的研究,提出设备故障性质和故障点,也就是利用设备呈现的表面局部过热或异常,揭示设备故障的根源,从而使部分事故检修转为预见性检修。
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1.5 SF6气体分解物测量及泄漏检测?
GIS设备和SF6断路器内部发生故障时,会发生局部放电,一部分放电量会引起SF6气体分解产生SF4、SO2、H2S等活泼气体。通过对这些活泼性气体的检测,达到判断设备运行状态的目的。
2带电检测技术在变电运维中的应用
2.1红外线成像?
红外线成像监测技术如图2所示,可将其应用于变电电气设备因为电阻损耗和介电损耗等多重原因引发的局部温度快速升高的监测。但是红外线成像技术也存在不足,如红外线的穿透能力较差,所以如果需对较为复杂的电气设备进行故障检测,并且故障的发生位置和电气设备的表面距离较远,则使用红外线成像技术的检测效果较差。
2.2避雷器检测技术?
避雷器检测技术一般被用于无间隙金属氧化物的避雷器带电检测,可以在避雷器运行过程中对其运行参数进行检测,及时掌握避雷器运行状况。在避雷器的运行参数中,总泄露电流值能够反映避雷器绝缘能力,阻性泄露电流值能够反映避雷器绝缘质量,因此掌握其运行参数可以确保避雷器的绝缘状态符合要求。避雷器的带电检测受多种影响因素干扰,为保证检测结果的准确性,需要采用补偿法对阻性泄露电流进行测量,抵抗外部干扰,为设备调试提供可靠参考。避雷器检测技术与红外检测数据的综合使用,还可以对设备内部受潮情况进行判断,如有必要,需要停电检修。
2.3超声波信号检测技术?
在变电设备运行过程中产生异常放电问题之后,超声波信号检测装置将会以行波的方式将信号传送到设备的表面,在设备的表面上安装上传感器实现对这些信号的接收与检测,之后结合接收到的信号的频率对相关故障进行诊断与处理。?
在实践应用的过程中,超声波信号检测技术不会受到电磁场等干扰因素的影响,可以实现对大电容器以及气体绝缘开关等相关设备的带电检测。在变电设备运维工作当中,这一技术主要针对设备的放电现象,如配电、开关柜、断路器等进行检测,同时可以实现对直观难以诊断的故障进行精确的检测,如设备当中SF6气体泄漏故障的检测等。
3应用案例?
3.1 带电检测设备的跟踪监测?
本次研究选择了某500KV变电站为研究对象,该变电站在2017年对变压设备实施了更换。在运维工作开展过程中,针对变压器的实际情况,相关工作人员利用了带电检测设备实现对设备的检测工作。设备运行之后,相关工作人员按照技术要求与规范,在设备运行的过程中实施了检测工作。在作业期间,变压器内部的气体溶解问题使得检测过程中所获得的数据出现了异常,这对变压设备的安全稳定运行带来了不良的影响。为了确保变电设备运行过程中始终处于安全稳定的状态,相关工作人员对设备实施了早期检查,检查工作分别在设备投入使用之后的1天、1周、1个月时进行,然后对变压器中所存在的气体溶解现象做出了综合性的分析。通过实际检测工作发现,该变电站中的2号变压器在投入使用后1天所获得的监测数据是存在异常的,但是变压器的运行情况却是良好的;在设备投入使用1周的时候进行检查,发现在变压器的本体当中存在C4H2。?
3.2 利用带电检测技术实现电气试验?
在对变压器铁芯接地电路的检测中,为了使得检测效率得到提升,以及所获得的检测结果更加精准,应该对检测过程进行有效的控制。例如,在实施一次检测的时候获得的检测结果如表3所示,这一结果没有达到技术的要求值。在局部放电检测的过程中,首先应该做好相关的准备工作,所利用到的检测设备主要是局部放电数字分析仪器和超声定位仪器。?
3.3 局部放电的检测?
为了有效诊断变压器存在故障的基本原因,相关工作人员在开展检测工作之前和之后都对试验进行了分析,通过深入性的分析确定该故障是铁芯夹件放电故障,所以利用局部放电法实现对本次检测工作的完善。通过试验发现,当地电压为223V的时候,设备表面的超声信号不断加大,增幅为5-10dB。基于此,可以判断出放电的位置出现在铁芯夹件当中。而导致这一故障产生的原因为磁分路与铁芯之间的距离没有达到相关的要求,同时设备中的绝缘防护与规定绝缘防护标准不相符,所以导致了局部放电现象的产生。3.4铁心电位状态的局放检测?
为了明确2号主变压器的故障类型和故障原因,技术人员在检测之前经过试验分析会将故障原因确定为“铁心-夹件”的放电。但是为了对故障的深入了解,技术人员加强了对铁心部位的监测,尤其是电位状态参数的变化,在此基础上实现了放电状态的跟踪观察目标。铁心电位状态局部放电检测的工作原理是当铁心在安全电压下运行,电位状态出现变化时,变压器的放电状态也会随之变化,由此需对“铁心-夹件”的放电现象予以确认。另外,试验中,当变压器铁心对地电压为223V时,变压器的超声信号不断变强,提升幅度为5~10dB。技术人员依据该现象确认放电是在“铁心-夹件”之间发生的。造成该现象的原因有两方面:磁分路和铁心间距过短,且绝缘防护措施不到位;220kV的绕组端部的磁分路厚度不达标,安装时未对槽内间隙进行控制,引发积碳。
结语
总之,带电检测在变电运维中有极高的使用价值。使用红外线检测技术可以发现设备的局部温度异常,及时控制故障问题。采用暂态电压脉冲检测技术可以及时发现局部放电异常,此外,还可以采用避雷器带电检测技术对避雷器运行状况进行实时掌控。通过使用这些带电检测技术,可以有效提升变电维护效率,将系统故障发生几率降至最低。
参考文献:
[1]周旭峰.带电检测技术在配电设备检修中的应用探析[J].中国电业(技术版),2016(05).?
[2]刘嘉林,董明,安珊,杨兰均,邝石,张伟政.电力变压器局部放电带电检测及定位技术综述[J].绝缘材料,2015,48(08):1-7.
论文作者:张杰
论文发表刊物:《防护工程》2018年第27期
论文发表时间:2018/12/19
标签:设备论文; 局部论文; 避雷器论文; 检测技术论文; 故障论文; 铁心论文; 变压器论文; 《防护工程》2018年第27期论文;