(国网昌吉供电公司 新疆昌吉 831100)
摘要:本文主要对金属氧化物避雷器状态的带电检测的重要性和有效性进行分析,重点论述了红外热像检测技术以及阻性电流检测技术在金属氧化物避雷器状态检修过程中的使用,以供参考。
关键词:带电检测;红外热像检测;金属氧化物避雷器;阻性电流检测
1 MOA概述及相关带电检测技术分析
金属氧化物避雷器(Metal Oxide Arrester,简称MOA)是电力系统当中非常重要的一种过电压保护设备,在电力系统当中扮演着非常重要的角色,其优点在于通流能力相对较强、非线性特性优越。在电网当中得到广泛使用,确保了电网的安全稳定运行。
当前,对MOA运行状态进行检测的手段主要有三种,一种是停电试验,另外,两种是在线监测和带电检测。停电试验的效果准确,然而实验周期非常长,而且需要停电,造成其使用范围不广。带电检测的方法多样而且简单有效,其优点在于周期较短而且不需要停电,所以在MOA检测过程中使用最为广泛。在线监测具有很强的实时性,然而由于监测过程中是检测全电流参数,无法灵敏的反映早期老化和MOA初步受潮等情况,带电检测技术能够将MOA的真实绝缘状况准确的反映出来,在带电状态检修过程中,应用非常广泛,成效比较明显。
当前MOA带电检测过程中,具有三种使用较为广泛的技术,主要是红外热像检测技术、高频局部放电检测技术、运行中持续电流检测技术。运行中持续电流检测以及红外热像检测适应性较强,在MOA实际检测过程中应用最为广泛,其技术相对比较成熟,而且实行过程中简单有效,效果获得了国内外的一致认可,而高频局部检测在MOA带电检测过程中是属于一种比较新型的技术,抗干扰的能力相对较强,而且具有很高的灵敏度,能够深入分析避雷器的故障情况,然而图谱比较复杂,而且仪器的价格较高,无法广泛的在各地市级供电企业当中有效推行。
1.1红外热像检测技术
红外热像检测主要是转换MOA当中的红外辐射信号,使之成为电信号,再通过一定的放大以及处理之后,形成红外热像图,接着对红外热像图当中的发热特征进行分析,对MOA的运行状况和电气性能进行判断,红外测温技术的优点在于灵敏度相对较高,而且不需要停电,具有很强的抗干扰能力。在实际操作过程中应用非常广泛,然而无法对避雷器是由于老化还是受潮造成缺陷进行判断。与此同时,MOA是一种电压致热型设备,在红外检测的过程中,需要对温控进行手动调节,通常条件下,可以调节的区间在3℃到8℃之间,温控线需要比避雷器本体温度略低,在实际进行红外热像检测的过程中,MOA的发热特征如下所述:在正常条件下,MOA通过本体泄漏的电流相对较小,通常条件下在0.3毫安到0.7毫安之间,由于整体温度分布相对比较均匀,相间温差和同向温升情况较少,通常条件下不会超过1℃。如果处于初步受潮状态,在受潮处水分会逐步向阀片和绝缘筒的侧边进行渗入,阀片的一些部分会由于受潮造成泄漏电流增加的情况产生,在这个时候,故障部位通常条件下会比非故障部位具有更大的发热量,具体体现在一些局部发热的特征。通常条件下,红外测温设备由于拍摄视角等原因很难发现这些发热的情况。严重受潮的情况是这样,如果各阀片受到水分的长期摄入,可能会导致未受潮阀片由于发热量比受潮阀片发热量大而产生局部发热等情况。这是一种分层面、全方位、多角度的发热,与此同时,如果绝缘筒整体出现受潮的情况,就会产生整体发热的表现。阀片老化的时候,MOA通常条件下会发生整体或多个阀片出现普遍发热的情况,和严重受潮过程中出现的发热情况相对比较类似,所以无法利用红外热像技术对其发热的原因进行判断。
1.2阻性电流检测技术
当前MOA进行运行的过程中,阻性电流检测的手段主要有谐波法、电流法、二次电压法等,而在实际操作过程中,应用最为广泛的是二次电压法和电流法,让国内外公认的最为有效的检测手段是二次电压法,二次电压法的接线方法如下:避雷器阻性电流测试仪在母线tv的二次计量端子之间取得相关的电压数值,接着,将避雷器放电计数器两端短接而获得三项避雷器的泄漏电流数据,接着有效的处理电流电压信号,将总电流和相同电压之间的相位差求解出来,再对阻性电流进行计算。
2 MOA带电检测技术的实际使用
2.1故障分析
在实际进行检测的过程中可以通过阻性电流和全电流的变化情况来对MOA受潮和老化的程度进行判断,与此同时,还可以利用实际经验来判断阻性电流和全电流的比例关系、功率损耗情况等,进一步通过相关方法对MOA的受伤和老化情况进行分析和研究。
2.2带电检测分析
2.2.1红外热像检测分析
2017年的3月,试验人员通过红外测温方法检测110千伏某变电站的过程中,发现一号主变35千瓦侧避雷器出现了异常的红外热像图,其温差超过了1℃,就马上检测了避雷器的持续电流、阻性电流和全电流也出现了一定的异常之处。由于马上就会出现雷雨天气,所以更换了相关的设备。
通过红外热像仪进行检测获取的红外热像图,可以明显的发现避雷器的最高温度达到了26℃,和正常向的温度具有8.7℃的温差,与此同时发热位置主要是在顶部的位置周围,从上下方向方面分析,可以发现非常明显的分界面,依照MOA的具体发热特征判断,可能是避雷器的内部阀门出现了一定的老化或者受潮等情况,所以立即进行了相应的停电检查。
2.2.2运行中持续电流检测
在两组热像进行比较之后,发现出现了一定的异常之处,通过二次电压法来检测两组,避雷器运行过程中的持续电流,具体图表如表1所述。
表1运行中持续电流检测数据
横向对比表1的数据可以发现,避雷器的阻性电流和全电流都有一定程度的增大,全电流与正常相比超出了三倍左右。而阻性电流与正常电相相比超过了一百倍,占到了全电流的62.7%,可以通过种种迹象判断这个缺陷出现的原因是避雷器出现了内部受潮的情况,与此同时对三相避雷器监测仪的数据进行观察和分析可以发现分别为0.25ma、0.68ma、0.28ma。和全电流的数据相差不大,放电计数器的读数是20次、132次、18次,通过分析可以发现b项当中放电次数明显比较多。但是,35千伏母线避雷器当中,三项计数器的数值相差不大,所以可以很容易的将b相线路受雷击入侵的情况排除。通过分析发现可能的原因是该避雷器的非线性特性出现了一定的变化,而导致动作电压降低的情况产生。
结束语
金属氧化物避雷器在电力系统当中扮演着非常重要的角色,具有非常重要的意义,而带电检测技术能够全面稳定的对金属氧化物避雷器状态进行检修,所以一定要具体分析带电检测技术,依据实际情况,结合相关经验,加强带电检测技术的使用。
参考文献
[1]严玉婷,江健武,钟建灵,等.金属氧化物避雷器事故分析及测试方法的比较研究[J].电瓷避雷器,2011(5):63-69.
[2]国网湖南省电力公司电力科学研究院.电力设备红外诊断典型图谱及案例分析[M].北京:中国电力出版社,2013.
论文作者:李勇,刘莲莲,何东旭
论文发表刊物:《电力设备》2018年第16期
论文发表时间:2018/10/17
标签:避雷器论文; 电流论文; 过程中论文; 情况论文; 检测技术论文; 氧化物论文; 电压论文; 《电力设备》2018年第16期论文;