摘要：在变电运维过程中多种因素均会引发运行事故的发生，因此需要加强检测工作，如应用带电检测技术保证事故的及时发现和解决。文章所述研究对常见带电检测技术类型进行分析，并就带电检测技术在变电运维中的应用进行探究，为相关人士提供参考。
关键字：带电检测；变电运维；应用
1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。
2带电检测技术在变电运维中的应用
局部放电是一种电气放电现象，产生的主要原因在于绝缘介质外施电压上升到一定程度时产生电离的电气放电，是变电设备绝缘内部的一些气泡、空隙、杂质和污秽等缺陷造成的。变电设备绝缘中常常容易出现局部放电，这种局部放电分散发生在相当小的局部空间内，一般不会导致绝缘穿透性击穿问题的出现，但是时间久了易造成电介质的局部损坏，这样就会因局部小问题带来整个变电设备的运行问题。如果长期存在局部放电，极易出现绝缘击穿的问题，这是对变电设备的致命打击。所以为了变电设备的正常运行，必须定期不定期地对电力设备进行局部放电试验，全面检测设备的运行状况。
2.1脉冲电流法
就目前而言，脉冲电流法的最广泛应用的局部放电检测方法，IEC-270的相关标准具体化了工频交流下局部放电的测试操作，另外，该方法对于直流条件下的局部放电检测依然适用。根据脉冲电流法的基本测试回路，改检测方法可分为直接法和平衡法两种。其中直接法分为串联和并联两种。具体的脉冲电流法的局部放电检测回路如图1所示。
直接法的检测回路包括并联法和串联法两类，如图1（a）、（b）所示，这两种联法最终都是为了使被测试品Cx在局部放电的过程中产生的脉冲电流输送到检测阻抗Zm上，最后Zm上的电压会被放大，之后传送到测量仪器上，这样根据Zm上的电压就不难推算出局部放电产生的视在电荷量。图1（a）中Zm与被测物是直接并联的，这种连接法称为并联法；图1（b）中Zm与被测物之间形成串联，称为串联法。从中可以发现，二者对高频脉冲电流的回路是相同的，都是通过串联的方式流经Cx、Ck和Zm三个元件；也可以说二者具有理论上的同等灵敏度。如图1（c）所示，可以采用电桥平衡原理来检测局部放电，这样能够很好的提高抗干扰能力，便于检测。
2.2红外检测技术
红外检测技术建立在带电设备的致热效应基础上，利用特定的仪器获取设备表面发出的红外辐射信息，从而根据辐射信息判断辐射值是否有偏差，进而对设备的运行状况进行判断，并找出缺陷的根本所在。该技术由于采取特定仪器获取辐射信息，因此不需停电，而且能够远距离的高效分析红外辐射信息，这些优点使得红外检测技术在电力设备带电检测中应用价值高。红外成像仪集软、硬件于一体，稳定性好，探测距离远、功能可靠。该设备能够对被测目标发出的红外辐射信号进行放大处理，并将之转换成标准视频信号，然后通过自带的监测器实时显示被检测设备的热像图，通过对图像的分析来判断设备是否出现缺陷或故障。该图像不仅能够用图片格式存放，同时更可以利用电脑软件进一步分析，最终编制分析报告。但红外检测技术在实际检测过程中也具有其一定的局限和操作要求：①阳光或者照明设备等光源会对测量带来很大影响，因此要求检测在无雨、雾的夜晚进行；②热像图的捕捉和分析要严格根据设备特点，并结合实际情况进行分析。
2.3无线电干扰电压法
电晕放电的情况下会产生电磁波，而这种电磁波能够通过无线电干扰电压表来进行检测，从而对电气设备的局部放电进行检测，国外目前仍有通过无线电干扰电压表来进行检测局部放电，而在国内常用射频传感器检测是否存在局部放电，所以这种检测方法在国内又叫射频检测法一般常用电容传感器、Rogowski线圈电流传感器和射频天线传感器等。Rogowski线圈电流传感器发源于20世纪80年代的英国，1996年吴广宁等人对该传感器进行了不少改进，设计出宽频电流传感器，这种传感器能够对大型电机局部放电进行在线监测，具有很强的实用性，并获得了国家专利，这种在线检测传感器被应用在陕西秦岭发电厂、兰州西固热电厂；此传感器后来被用于大型汽轮发电机-变压器组，并在元宝山发电厂的运用中取得良好的效果。RIV方法不仅能定性检测局部放电现象，亦可通过电磁信号强弱对电机线棒和无屏蔽层的长电缆进行局部放电定位；Rogowski线圈传感器在实际运用中能够定量检测放电强度，且具有多达30MHz的测试频带，因此实用价值大。
2.4介质损耗分析法（DLA）
局部放电能够对绝缘材料产生多大的破坏作用，主要取决于局部放电消耗的能量，局部放电消耗能量越大，其对绝缘材料的破坏越明显，在这种情况下，放电消耗功率的测量自然受到人们的重视。对于大多数绝缘结构而言，绝缘中气隙的数目会因电压的升高而增加。此外局部放电将对介质造成损坏，并导致tanδ明显升高，因此可通过测量tanδ来确定局部放电能量，进而确定绝缘材料是否受损。该分析法对低气压中存在的辉光或者亚辉光放电具有很好的检测效果。这种放电却有很大的能量消耗，进而导致Δtanδ很大，故可以通过电桥法检测Δtanδ，进而判断变电设备运行的状态。
2.5超高频（UHF）局部放电检测技术
测试仪器的1GHz测量频带成为现实之后，这种强大功率的测试仪器能够成功测试出GIS中的初始局部放电脉冲。在此强大的频带下，可通过衰减噪声信号的方式降低噪声对放电检测的影响，从而更大限度的再现局部放电脉冲，以此深化对局部放电的机理研究。根据频带的宽窄，可分为超高频窄带检测、宽频带检测。前者中心频率高达500MHz，带宽MHz，后者带宽可达GHz。由于超高频超宽频带检测技术能够对噪声起到明显的抑制作用，同时又具有信息量大的优点，因而使用较多。
3带电检测在变电运维应用的要求
3.1定期开展变电运维的带电检测
变电设备任何一个环节出现问题都可能导致变电设备难以正常运行，必须对变电设备进行定期带电检测，尤其是变压器、组合电器等重要元件，可以根据变电设备的实际情况每周进行全方位带电检测，主要包含红外测温、充油设备油色谱检测与组合电器局放放电检测等，通过多种带电检测技术开展检测。另外，对于已经配备智能机器人巡检系统的变电站，可利用智能机器人开展红外普测，之后由运维人员进行复核。
3.2开展专项带电检测工作
根据定期检测及在线监测数据，可以判定变电设备的隐患点，此时要第一时间组织相关人员进行专项带电检测工作。以某变电站进行红外检测为例，测温时发现35kV#ZB电抗器热点温度高达85℃，这种自然是危急缺陷，为保障变电设备正常运行立即停电处理解决。
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，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。
参考文献:
[1]滕超，王盛璋，孙维杰，等．远红外检测技术在变电站巡检中的应用[J]．山东电力技术，2016，43（1）．
[2]周淑芸．变电管理中变电运维一体化模式的应用[J]．企业技术开发（中旬刊），2015，34（12）．
论文作者:马俊峰
论文发表刊物:《电力设备》2017年第32期
论文发表时间:2018/4/11
标签：局部论文; 设备论文; 检测技术论文; 脉冲论文; 传感器论文; 变电站论文; 频带论文; 《电力设备》2017年第32期论文;