(国网福建省电力有限公司检修分公司 福建省福州市 350013)
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。
关键词:带电检测技术;变电运维;应用
一、变电运维的必要性
电力系统主要包括发电、输电、变电等主要的环节:电是从发电厂发出,之后通过大面积的输电线路被传输到变电站,最后再由变电站输送到各个居民用户及工业用户,从中可以看出变电运维直接决定着电力系统的运行质量,因此为了保障正常的电力供应,必须定期不定期对变电设备进行检测。简单来说,变电运维就是变电设备的运行维护,主要由变电运维操作站、变电运维队两大部分组成。变电运维操作站主要负责电站的电力运行管理,主要是在值班人数较少甚至是无人值班的情况下对电站的电力运行开展具体的管理工作;运维队则是指基站巡视及检修队伍,分为操作队和巡检队。变电运维建立在电网公司大检修的工作思路之上,在注重变电日常运行的同时加强变电检修工作从而预防变电设备的运行故障,提升供电质量和效率。
二、变电运维带电检测技术优势
电力部门运维人员利用变电运维带电检测技术可以在日常工作过程中及时找到肉眼无法发现的问题,也能及时排查潜在的安全隐患。对于检测过程中发现的问题技术人员可以及时进行带电作业处理,降低潜在隐患对变电设备的威胁。同时技术人员在进行带电检测过程中不需要停电,可以避免对周围用户造成影响,操作简单、安全。技术人员可以在日常巡视过时,利用该项技术对变电设备运行状态直接检测,大大提高工作效率。例如技术人员可以利用该项技术实现对绝缘缺陷程度的检测与诊断。一般情况在变电站设备运行过程中,技术人员是无法对其检测状态进行判断,且设备运行过程中,人靠近存在很大安全隐患。而技术人员可以通过巡检仪对绝缘缺陷进行检测,收集相应检测数据,并将其直接生成数据文档进行保存与分析。利用该项技术运维人员在试验周期内也可以对变电设备运行状态进行调整,这样可以第一时间内发现绝缘隐患存在的位置,以及设备缺陷的实际情况以及变化趋势。
三、带电检测技术概述
3.1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。
3.2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3-3OMHz区间的局部放电信号进行采集、分析、判断的一种检测方法。
3.3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,当局部放电在很小的范围内发生时,击穿过程很快,将产生很陡的脉冲电流,其上升时间小于1ns,并激发频率高达数GHz的电磁波。其主要对频率介于300-300OMHz区间的局部放电信号进行采集、分析、判断的一种检测方法。由于现场的晕干扰主要集中在300MHz频段以下,因此特高频法能有效地避开现场的电晕等干扰,具有较高的灵敏度和抗干扰能力,可实现局部放电带电检测、定位以及缺陷类型识别等优点。
3.4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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3.5SF6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、S02、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。
四、带电检测技术在变电运维中的应用
4.1脉冲电流法
现阶段,我国各个电力部门普遍使用的局部放电检测方法就是脉冲电流法。需要注意的是该方法也适用于直流条件下的局部放电检测。在实际运用过程中,技术人员一定要根据变电设备运行的实际情况和需求,结合自身的经验合理采用脉冲电流法,这样才能充分发挥该项检测方法的作用,进一步提高带电检测工作的效率与质量,保障整个检测数据的准确性,为下一步环节开展提供重要的参考依据。
4.2红外线检测技术
技术人员可以在带电设备制热效应基础上利用红外检测技术,通过特定的仪器获取设备表面发出的红外辐射信息。技术人员利用辐射信息判断辐射值是否存在偏差,进而判断出设备运行是否存在问题,找出问题所在。该技术主要是利用特定机器获取辐射信息,不需要停电,同时即使是远距离也可以对收集到的红外线信息进行有效分析。因此,红外线检测技术在电力设备带电检测中应用价值高,也是各大电力部门普遍适用的带电检测技术。需要注意的是技术人员在利用该项技术对变电设备进行检测时一定要严格按照相关的技术要求和流程进行操作,进一步提高检测数据的精确性,将各种问题对设备损耗降到最低。
4.3无线电干扰电压法
一般情况下,电晕在放电的过程中会有电磁波产生,产生的电磁波会借助无线电干扰电压表进行检测,因此技术人员可以利用这一特点对电气设备局部放电进行科学检测。当前我国各大电力部门普遍使用的而检测方法就是利用频射传感器进行检测。技术人员通过利用无线电干扰电压法可以对放电强度进行电力定量这样大大提高检测效率与保障数据的精确性,为运维工作开展提供更加科学全面的数据参考。
4.4介质损耗分析法
变电设备局部放电能力直接决定其对绝缘材料造成的破坏程度,二者成正比。也就是说一旦局部放电能量消耗提升,那么局部放电对绝缘材料的破坏程度就会随之加深。鉴于此,电力部门相关管理人员与技术人员一定要加强对放电消耗功率测量环节的重视程度。由于大多数绝缘结构中的气隙数目与电压变化正比,会跟随电压升高而不断增加。同时局部放电对介质也会造成一定的损耗直接导致其运行数据出现明显变化。因此技术人员在日常工作过程中可以根据数据变化来确定局部放电能量,从而判断绝缘材料是否遭到破坏。
4.5超高频局部放电检测技术
通过使用该项技术可以更加有效测试出GIS中初始局部放电脉冲。利用该项测试仪器强大的测量频带以及衰减噪声信号的方式双管齐下可以更加有效降低噪声对放电检测的影响,提高整个检测数据的准确性,同时最大限度的再现局部放电脉冲。技术人员在实际操作过程中可以根据频带的宽窄,将其分为超高频窄带检测或是宽频带检测两种。两者的中心频率存在很大的差异。鉴于超高频宽频检测技术具有抑制噪音、涵盖大量信息的优势,因此得到更加广泛的应用。
结语
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,其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:
[1]魏静,马晓娜,石大乾,罗舒婷.输变电设备带电检测技术研究[J].电子制作,2015.
[2]何天骥.带电检测诊断技术在状态检修中的应用[J].农村电气化,2015.
作者简介:
刘嵘(1978.6-),女,福建厦门人,上海电院电气工程及其自动化学士,研究方向:变电运维。
论文作者:刘嵘
论文发表刊物:《河南电力》2018年4期
论文发表时间:2018/8/16
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