摘要:电力是当今社会的重要能源,随着社会经济快速发展,人们对电能需求要求越来越高,电力系统的稳定是安全生产的前提。因此,变电维护等只有不断引进新技术,及时发现与解决系统潜在问题,才能保障系统的稳定运行。带电检测不需要停电即可检测出故障,目前多种带电检测技术在变电运维中已经得到了应用,可以满足电力系统维护运行的基本要求。因此,本文对带电检测技术在变电运维中的应用进行分析。
关键词:带电检测技术;变电运维;应用
目前在变电系统运维工作中已经开始广泛使用变电设备带电检测技术,电力企业中开始大规模推广一部分成熟的带电检测技术产品,随着变电系统中带电检测技术水平的提升,可以对故障发生的原因和发生的确切位置进行准确判断,方便工作人员第一时间解决故障,有利于提升供电系统的安全性和可靠性。
1带电检测在变电运维中的应用优势
传统的变电运维难以发现设备内部问题,往往出现故障后才开始进行仪器检测,容易对电力系统的正常工作产生影响。而采用带电检测对设备进行检测,检测到风险也进行带电处理,不影响系统正常运行。目前常用的带电检测技术包括红外线检测技术和暂态电压脉冲检测技术等,操作便捷,作业安全,可以与日常巡视工作同时进行,为设备运行安全提供双重保障,最大限度的避免因设备突发性故障导致电力供应中断。
2变电运维中常用的带电检测技术
2.1局部超声放电检测技术
局部超声放电技术也是变电设备常用的检测手段,局部放电会对电气设备的绝缘有很大程度的影响,甚至影响电气设备的正常使用,所以其应用范围有限,主要适用于互感器、变压器和GIS等的检测。目前国际电工委员会建议用于局部放电检测的最佳方案是采用开关脉冲电流法,一般在互感器、变压器现场采用这种局部放电检测方式,另外,可采用超声波或超高频方法来实现对开关柜和GIS的检测。
2.2电容量及介损检测技术
电流互感器、耦合电容器、高压套管及电容式电压互感器等电容型电气设备的故障检测可采用电容量及介损检测技术。电容型设备的介损值、电容量和泄露电流的测量可使用介损带电测试仪进行测量,检测电容量一般采用零磁通传感器得到泄漏电流,电容量通过泄漏电流和采集的母线电压换算而得,一般采用相对比较分析法来测量介质损耗,电压和电流的基波可通过频谱分析法获得,通过相位比较得到介损值,末屏或电容低压端引出的电容型设备更适用此种相对比较法。
2.3红外线检测技术
红外线检测技术主要应用于对设备测温。变电设备在运行过程中会因为某些原因局部温度升高过快,采用红外线成像技术进行检测可及时发现这一问题。但红外线自身的穿透能力较差,可能无法发现复杂电气设备内部的故障问题,对故障发生位置距离设备表面较远时,还需使用其他检测技术进行检查。
2.4暂态地电压检测技术
局部放电过程中会产生电磁波,当电磁波通过检测设备传至地面就会产生暂态电压脉冲。若发生局部放电故障,带电设备就会将电子传送至相应的位置,在传送过程中会伴随着电磁波。由于电磁传播过程中会产生趋肤效应,电磁波会先传送至金属物体,因此很多电磁波信号会被金属物质阻隔。若电磁波从设备内部向外传送过程中与金属物质接触,则会产生瞬间电压信号,即暂态地电压。暂态地电压技术在实际操作过程中需要采用专用的检测设备进行监测,且主要的检测位置有开关柜、环网柜以及配电网等位。安装在被测设备表面的暂态地电压传感器获得一定的电压时间差,这样就可以确定局部放电发生的具体位置,依此对局部位置进行深入调查,并对放电的强度、频率等进行监测。暂态地电压以及局部放电强度均与其传播息息相关,尤其是衰减程度、局部放电位置、被测设备的内部结构和被测设备的外部缝隙等有直接关联。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一般情况下,放电位置之间的间隔距离越小,则暂态地电压传感器检测获得的暂态电压数值就会越高。另外,暂态地电压信号与局部放电活动程度也有所关联,其关系可用dB/mV表示。
2.5避雷器带电测试技术
避雷器带电测试适用于无间隙的金属氧化物避雷器,对各运行参数进行测试,及时了解避雷器的运行状态,运行参数中总泄漏电流数值在一定程度上可以反映避雷器的绝缘能力,而阻性泄漏电流数值可以反映绝缘性质量。避雷器带电测试过程中因为存在多种影响因素,为了保证测试结果准确可参考,可以采用补偿法测量阻性泄漏电流,以有效抵抗外部干扰,保证检测质量。同时对避雷器阻性电流检测结果中红外数据存在异常的,可以对其内部的受潮情况进行初步判断,在必要时停止供电进行解体。
2.6紫外线成像技术
设备表层的局部放电产生的碳化通道与电蚀损、变电设备出现的导线外表面损伤、高压设备的污染程度和绝缘缺陷检测等故障均可通过紫外线成像技术进行检测,此外,光子数量的检测也可通过紫外线检测来实现。但是该技术会受到环境温度、气压和检测距离的限制,存在一定的应用局限性。
3带电检测在变电运维中的应用
3.1定期开展常规性带电检测
根据设备的重要性,需要重点检测220kV及以上的油浸式变压器、组合电器的运行状态,每周开展全方位常规性带电检测,主要包含红外测温、充油设备油色谱检测与组合电器局放检测(超声波和特高频)等项目。同时,配置智能机器人巡检系统的变电站,可由智能机器人完成红外普测,由运维人员进行复核。
3.2开展专项带电检测工作
根据运维人员发现或者在线监测的数据反应的隐患点,及时组织专项带电检测工作。例如在对某500kV变电站进行红外测温时发现35kV#2B电抗器热点温度达到了95℃,判定为危急缺陷,立即进行停电处理。并开展了同类厂家设备专项检测工作,确定是否存在设备运行到期的问题。
4带电检测技术在变电运维中的弊端和建议
运维人员发现在对GIS进行带电检测时,应同时使用多种方法。这是因为不同的方法有不同的有效检测范围,如绝缘子内部气泡缺陷,仅有特高频法能检测到放电信号,超声波法、气体成分未检测到可疑信号。当前无相关的标准依据,特高频法简单通过信号大小来判断危害性。根据信号幅值、放电源位置、放电类型初步评估危害性,观察信号变化趋势,并可采取其它手段辅助分析。从检修结果到指导检修策略目前仍有较大鸿沟。应加强对运维人员带电检测技术培训,增加相关运维人员的现场经验,提高带电检测工作的有效性和效率等。结合在线检测,深化状态检修工作,扩充带电检测、在线监测实时数据状态量,实现设备状态静态数据与动态数据全面覆盖,形成信息化的状态检修决策系统。结合输变电设备状态监测系统建设,制定设备在线监测技术规范、检验规程等技术标准,建立健全覆盖设备例行试验、诊断试验和在线监测等各种技术手段的状态检修技术标准体系。
结束语:
综上所述,变电设备的正常运行对于电力系统运行质量的保证有着重要意义,对于保证日常生产生活供电和提供高质量的电能也有决定性作用。为此需要强化电力设备的检测,并采用适宜的检测技术保证检测结果准确,为故障排除和处理奠定基础。带电检测是当前较为常见的检测措施,为保证检测质量,需依据检测历史数据和实际情况对检测过程中进行监控,以维护电网的正常运行。
参考文献:
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[2]带电检测技术在变电运维中的应用[J].李虹.民营科技.2018(05)
[3]带电检测技术在变电运维中的应用分析[J].潘良,吴乐鹏,阳文.自动化应用.2017(11)
论文作者:綦树斌
论文发表刊物:《电力设备》2018年第25期
论文发表时间:2019/1/16
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