带电检测技术在配电设备状态检修中的应用论文_付瑞,吴士杰,石德芳,陈伍军

带电检测技术在配电设备状态检修中的应用论文_付瑞,吴士杰,石德芳,陈伍军

(国网安徽省电力公司太和县供电公司 安徽太和 236600)

摘要:近年来,带电检测的设备和技术越来越成熟,带电检测采用有效的检测手段和分析诊断技术,及时准确地掌握设备运行状态,在供电企业得到了广泛应用,其优越性与重要性日益彰显。本文结合了实际案例来对带电检测技术在供电企业中的应用进行了一定的分析。

关键词:带电检测技术;配电设备;状态检修

1 配电设备状态检测技术概述

进行设备的状态检修的前提是拥有充分的设备检测和分析技术。一般来说,配电设备的状态情况可以通过在线监测和带电检测进行了解。在线监测是指通过计算机系统、通信技术、网络技术等现代技术,利用具有较高抗干扰能力的通讯仪器和电力仪表,进行的配电设备监控和管理。而带电检测是指为了减少资金消耗,对设备在运行状态下进行的带电的短时间检测,此种检测常采用便携式的检测设备进行检测,用于发现电气设备的潜在故障。由于电气设备在运行状态,通常不进行续保传动检测,仅进行电气检测。

由于相关配电设备的状态检测是在设备正常运行状态下进行的,此种检测方式较为灵活方便,设备检测时间和周期可自行设置,有利于定期的配电设备状态检修工作的进行。同时,带电工作避免了停电给用户带来的经济损失,减少了用户的用电成本,提高了电网供电的稳定性及供电公司的服务质量。

2 带电检测的优势

状态检测分为在线监测和带电检测。带电检测技术适用于所有的电力用户,包括220kV、110kV、35kV、10kV等各个电力用户。但是10kV电力设备在线监控设备安装成本高,需专人看守,所以现阶段在10kV配电室多采用带电检测技术,用户可以观测到电力设备实际运行状态,即可杜绝非计划性停电。因此,在现阶段带电检测技术更受10kV用户的青睐。

带电检测是在电力设备不断电的情况下进行检测。这会给所有的电力用户带来极大的方便,有效地规避了因停电给用户带来的经济损失。而且满足了部分全年不允许断电设备的检测需要。检测周期也可以根据设备的运行状况灵活安排,以便及时发现设备的隐患,了解设备隐患的发展趋势等。所以设备经过一次全面检测后,就可以只对有潜在隐患的器件和位置进行定期定点检测,而不需要像传统检测方式那样整体断电检测,方便之处由此可见。

3 红外测温技术在配电设备检修中的应用分析

研究表明,物体表面的向外辐射的红外线是由物体自身的温度所引起,当物体的体表绝对温度高于规定值时,会有不断向外辐射的红外线在其表面产生。红外线是电磁波的一种特殊表现形式,其波长在0.78~1000μm之间波动。红外成像测温技术就是根据物体表面不断向外辐射的热能来反映温度变化趋势,从而精确的了解配电设备各点的热状态特征。

3.1 配电设备内外部发热故障基本特点

(1)设备外部发热故障产生原因是由一点发热并向四周辐射,使这一点周围的温度逐渐升高。这种热故障现象主要发生在设备的裸露接头、连接体等部位上。因此,外部热故障的红外热图成像特点是以一点为中心向四周扩散的热场分布。所以,技术人员可以根据温度异常分布图快速的定位故障部位和了解故障严重程度。

(2)配电设备内部发热故障具有发热时间长且稳定发热的特点,其能通过与其接触的外部介质之间形成热量传导、辐射和对流。随着时间的推移,从而设备内部热故障将热量传递到设备表面,导致设备表面的红外热场发生改变。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆导致设备内部发热的故障原因有:电流效应引起的设备发热,设备内部电阻由于长期使用严重耗损而引起发热,导电回路之间的接头和连接体接触不良会使电阻增大,从而导致发热,根据发热功率P=R,其中R是电阻,由公式可以看出当电路电流恒定时,增大电路电阻会导致设备热功率增大从而使得内部设备发热。相应的电压效应也能引起设备发热,电力设备内部的介质的损耗引起发热现象,造成因素有绝缘介质长期使用导致的老化、受潮等,增大绝缘介质的损耗从而导致设备发热。其发热功率为P=ωCtgδ,式中的C是介质两端的等值电容。

3.2 暂态地电压检测技术

(1)工作原理。暂态地电压检测技术是通过利用局部放电时产生的电磁波,经过检测设备传至地面并产生暂态电压脉冲的原理进行检测的技术。产生局部放电故障时,电子由带电设备传至其他位置,并由电流产生电磁波,向两侧进行传播,因为电磁传播的趋肤效应,电磁波先向附近的金属物体表面进行传播,其中的大多数电磁波信号受设备金属外壳隔绝,只有少部分通过金属外壳向设备内部进行传播,当电磁波在设备内部继续进行传播并再次接触到金属表面时,会产生时间极短的电压信号,即暂态地电压。

(2)适用范围。暂态地电压检测技术需要使用专门的暂态地电压传感器进行检测,检测范围包括开关柜、环网柜、配电柜等配电设备的内部局部放电,通过安装在被测设备外表面的两个暂态地电压传感器测得电压的时间差,可基本定位到局部放电的位置,获得局部放电的强度和频度。暂态地电压的大小与局部放电的大小、传播过程中衰减的程度相关,其中衰减的程度和局部放电的位置、被测设备内部的结构特点和被测设备外壳缝隙的大小有关。

一般来说,放电位置越近,暂态地电压传感器检测的暂态电压值就越高。暂态电压信号和局部放电活动的程度关系可以用dB/mV表示。暂态地电压检测技术对于检测配电设备内部绝缘情况具有良好的效果,如金属尖端、绝缘气隙、悬浮点位等。

3.3 特高频局放检测技术的运用

对于特高频局放检测技术来说,主要是在电力设备绝缘体中,其绝缘的强度以及击穿场强都比较高,这样若是局部放电在相对较小的范围中发生,那么其击穿的过程也比较快,同时也会产生一些比较陡的脉冲电流,并且其上升时间会小于1ns,同时激发的频率将会高达数GHz的电磁波。应用宽带高频天线检测GIS内部局放电流激发的电磁波信号,以此来反映出GIS 内部局放电的类型以及主要的大体位置,并且针对传感器安装位置的不同,其方法主要是分为内置法以及外置法。对于现场的晕干扰主要是集中在300MHzx频段以下,并且由于一些特高频法将有效的避开现场的电晕等干扰,因此其具有很高的灵敏度以及抗干扰能力,能实现局部放电带电检测,同时能够进行定位处理对一些缺陷的类型进行识别。

高频检测技术通常使用高频版本的穿心式电流互感器进行检测,通过接地线和交叉互联线进行待测设备的局部放电检测,一般常用在配电设备的终端设备上及配电设备电缆的接头设备上。目前高频检测技术对于颗粒毛刺和绝缘盆内部缺陷的放电检测较为灵敏,但由于此种方法容易受到设备内和外环境信号的干扰,因此在测量时应尽量避免干扰信号的干扰,并进行不同时间的多次反复测量。

4 结语

带电检测采用了有效的分析诊断技术以及检测手段,让设备的运行装备能够被及时的掌握,在许多供电企业中被得到了广泛的应用,也由于其优越性和重要性,成为了供电企业中的重要部分。而供电企业越来越多的使用带电检测,也让供电企业对于潜在隐患的发现能力和解决能力都有了比较大的提升,从而让设备事故的发生杜绝,让运行的可靠性得到了保证。

参考文献

[1]王伟,白羽,梁之林.红外热像仪检测电气设备电流致热缺陷判定应注意的问题[J].吉林电力,2011.

[2]郭兴科,孙伟红,郭碧翔.特高频局放检测技术在电力设备故障诊断中的应用[J].中国科技信息,2011.

[3]王改香.带电检测技术在配电设备状态检修中的应用[J].数字技术与应用,2012(11).

论文作者:付瑞,吴士杰,石德芳,陈伍军

论文发表刊物:《电力设备》2018年第8期

论文发表时间:2018/7/2

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