关键词：带电检测技术；电网设备；运维
带电检测技术通常是利用便携式的检测仪器来针对电网中的运行设备的声、光、热、电、磁等特征进行检测，并判断设备运行状况的一种技术。通常可以利用超声波、电磁波、局部放电等状态量来确定设备状态，达到发现设备缺陷的目的。
一、带电检测技术
根据前言部分所述，带电检测技术有很多种类型，可用不同的检测手段来检验电网设备的运行状况。在此列举一些比较常用的带电检测技术来进行简单分析。
（一）超声波检测技术
超声波检测技术，该技术的核心点在于超声波，而超声波属于机械振动波，当电网设备内部存在局部放电现象，会产生连续的一种脉冲信号，而这种信号会在空气等介质当中传播，利用超声波检测就可以探测到电网设备运行状态下是否存在放电现象。超声波的范围一般在20~200kHz之间，可测的范围也是非常广泛的。对电网设备的检测一般会先在传感器上涂抹耦合剂，保证传感器和设备表面接触面不存在空隙或气泡，增强信号灵敏度。该方法特别适合在变压器、开关柜、配电柜、电缆分支箱、GIS以及断路器等设备中测试是否存在放电的问题。
（二）红外辐射检测
红外检测，这是一种基于电磁波的检测技术，红外线是一种电磁波，波长介于微波和可见光之间，波长范围760nm~1mm之间，在自然界当中，一切绝对零度以上的物体都会向外辐射红外线，而红外线的强弱程度和物体的温度有紧密关系，温度高，则红外线强度强，反之则弱。电网设备运行时会因为电流、电压而产生热效应，因而用红外检测也是非常可行的技术方案。具体针对电网设备运行状态检测，可直接使用红外测温仪等来直接检测，适合检测因为电流引起的异常发热并监控设备的整体发热状况，对检测环境以及仪器要求都比较低。当检测电压引起的发热而揭示的设备内部缺陷问题，则对红外检测仪器以及测试环境的要求很高，要求应当注意风速以及其他辐射的影响。
（三）紫外线成像检测
紫外线成像检测也是一种比较常用的带电检测技术，该技术以波长315~400nm之间的紫外线为基础。特别适用于高压设备的检测，因为高压设备在放电过程当中所产生的紫外线波长通常都在280nm~400nm之间，少部分在280nm之下。紫外线成像检测就是检测这部分波长用以揭示高压设备是否存在放电现象。
（四）超高频检测
超高频检测技术也是一种基于电磁波的检测技术，在电网设备局部放电过程当中还会出现电磁波信号辐射，信号频段在300MHz到1GHz之间，在该频段内干扰信号比较少，用超高频天线传感器可以检测到这种信号波，再经过必要的数据处理与分析后便可以科学地判断设备的状况。这种技术通常可以装备在设备上进行在线检测，当然利用外置式的超高频设备也可以实现人员巡检时进行的特殊检测。目前该技术在变压器、GIS以及开关柜等电网设备的局部放电检测中应用较广。
（五）脉冲电流法
当然就现场带电局部放电检测而言，应当尽可能地取得更多的放电信息，并且排除现场的干扰因素。从信息量来说，脉冲电流法是一种可以获得更多信息量的方法，但在其获取的频段当中有很多干扰杂波，对检测技术的应用要求比较高。因为在固体和气体内的放电波长大约在几十到几百纳秒，主要能量频率在十几兆到几兆，因此采样频率一般定义为100MHz。因为在这个频率下，各种干扰信号的波形与局部放电的波形存在比较大差别，从而可以根究波形来分离所测信号和干扰，再结合大量识别以及诊断经验就可以比较准确地记录到信号波形并判断局部放电状况。
二、带电检测技术运用案例分享
（一）案例一
某110kV变电站开关柜局部放电带电检测中发现该变电站的35kV开关柜出现严重的的放电情况——当超声波传感器靠近开关柜时耳机内产生剧烈放电声，检测幅值成倍增加，并且开关室内有一股轻微的臭氧味道。
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检测项目当中使用Ultra TEV Plus+检测开关柜的前中部、前下部、后上部、后中部和后下部。开关柜型号KYN61~40.5，2012年出厂，原背景噪声AE为-4dbuV，TEV为3db。在超声波检测当中AE信号结果按上述检测部位排列为26、27、21、25、24（单位为dBuV），TEV检测值分别是1、3、11、5、7（单位为dB）。根据检测值以及开关柜的具体情况主要在开关柜的中部位置存在比较明显的放电现象，检测幅值都比较大，检测人员依据现场的情况判断开关柜可能受潮，放电类型为空气电晕和绝缘表面放电。按照相关规定（如Q/GDW11060-2013）该开关柜存在严重缺陷。为进一步分析开关柜的放电状况，在带电检测完毕后，通知调度将该开关柜停电，进行进一步细致检查，发现开关柜内的线路电缆端头、绝缘板、母排、刀闸等都出现明显受潮现象。
（二）案例二
某变电站110kV登记的GIS设备有5个隔间，投运以来设备的状况都比较良好，未出现比较严重的异常情况。在当年2月份对该设备进行过状态检测作业，未发现异常情况，但在9月份的特训检测中，巡检人员利用超高频检测技术，发现设备的某个隔间存在异常信号，该信号应为突发信号，随后技术人员介入开展了一系列跟踪监测、缺陷定位以及缺陷分析工作。
根据频谱仪测试结果来看，发现的异常信号频段在600MHz以上，跟踪检测发现时域410MHz时有明显信号，根据超高频检测信号和频谱检测信号的变化特性，现场采取排除外界干扰，以及与同类设备比较的方式，连续检测设备，确定发现异常信号的隔间开关内部存在放电缺陷，研究决定需要进行解体检查。结果为B相绝缘拉杆传动轴高电位端出现了三个孔洞，绝缘拉杆已经被放电缺陷击穿。
（三）案例三
某地区电网所使用的电缆终端是进口产品，已经投运十多年，在运行期间一共发生了17次故障，近些年故障发生频次呈现上升趋势。而且故障现象非常突出，且伴有爆炸现象，对周围设备以及人员都有非常巨大的威胁。因此针对这一类电缆终端产品进行了带电检测，成功发现20多处异常设备，部分属于严重缺陷。其中某个变电站的1号变联络电缆测试情况如下，A相接头TECHIMP高频局部放电信号，幅值最高达到5V，利用超声波检测发现A相法兰盘以及保护层保护器连接的螺栓由11dB异常信号，进一步用SF6气体进行分析，没有发现异常数据，最终经过判断后A相电缆接头内部存在严重放电，应当马上停运。
三、带电检测技术运用的思考
带电检测技术是保证电网设备安全可靠运行的重要技术保障，但目前来说因为尚未形成统一的技术标准，在检测方式上有着多种技术应用，单一技术可能无法做到科学地检测，但在运维检修当中则通常使用多种方法共同来完成检测工作，保证设备检测结果的科学性。随着技术的发展和智能电网建设的持续深入，带电检测技术也开始朝着在线状态检测故障诊断的方向上发展，作用也开始显现。本文所列举的几项带电检测技术都可以经过改造后实现在线带电状态检测故障诊断功能。不过目前不论是国内还是国外，电力系统的状态检测与故障诊断技术的难度都比较高，多数在线监测系统的功能都还比较单一，目前主要向多功能多参数的综合检测以及诊断，对电站或变电站的整个电气设备进行集中检测和诊断，提高检测系统的可靠性以及灵敏度，依托智能化分析技术实现诊断的自动化、智能化等几个方向发展。
结束语
综上所述，带电检测技术在电网设备运行检修当中的应用非常广泛，对提高电网设备运检水平起到了巨大作用，不过带电检测是一项复杂的工作，目前在带电检测技术的运用当中还存在一些问题需要解决。当然随着智能电网的不断推进，带电检测也开始朝着在线状态检测故障诊断的方向发展，目前也有一些成果的运用。
参考文献
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论文作者:李明磊
论文发表刊物:《中国电业》2019年14期
论文发表时间:2019/11/15
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