研究带电检测技术在变电运维中的应用论文_薛小斌,闫富平

研究带电检测技术在变电运维中的应用论文_薛小斌,闫富平

薛小斌 闫富平

(国网陕西省电力公司榆林供电公司 719000)

摘要:随着我国科学技术的发展与变迁,各类新型技术也开始应用到电力系统中,促进了我国电力系统的拓展与完善。在这之中带电检测技术的应用能够提升电力系统的运行安全性与稳定性,已经得到了广泛的应用。特别是在变电运维过程中,这些技术的使用可以对变电过程进行实时监控,及时发现可能存在的安全隐患和问题,避免安全事故的发生。在这种背景下,有必要分析带电检测技术在变电运维中的有效利用。

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的优势

带电检测技术本身就能够发现人眼无法识别的问题,同时还能够及时的查处可能存在的安全隐患,从而规避变电设备的问题。一方面,带电检测技术在使用的过程中不用预先停电,同时也不会对周边环境造成较大的影响,整个过程比较便捷和安全。不仅如此,检测技术的使用还可以跟日常巡视相结合,在提高变电设备稳定性与可靠性的同时,也能够保证居民用电的安全。另一方面,在变电运维中使用带电检测技术,还能够实时的监测各个设备的运转情况与参数状态。在我国很多变电站中,设备运行过程中是不能靠近的,同时也无法对这些设备的运行状态进行评测,难以发现设备存在的安全隐患。但是使用了带电检测技术以后,就能够在设备工作过程中,全面的采集和整理设备的动态参数,并形成数据文档,及时发现设备的绝缘隐患,保证变电过程的正常运行。

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。其主要对频率介于20~200kHz区间的声信号进行采集、分析、判断的一种检测方法。

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3~30MHz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,当部分放电在很小的范围内发作时,击穿进程很快,将发生很陡的脉冲电流,其上升时间小于1ns,并激起频率高达数GHz的电磁波。其主要对频率介于300~3000MHz区间的部分放电信号进行收集、剖析、判别的一种检查办法。由于现场的晕搅扰首要会集在300MHz频段以下,因而特高频法能有效地避开现场的电晕等搅扰,具有较高的灵敏度和抗搅扰才能,可实现部分放电带电检查、定位以及缺点类型识别等优点。

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、SO2、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

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。

4.1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。

4.2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:一是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;二是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。

4.3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。

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.

[3]陶鸿飞,魏伟明,姚建生.变电运维一体化作业风险管控的实践[J].华东电力,2014.

作者简介:

薛小斌(1990.7-),男,陕西神木人,西北工业大学硕士,单位:国网陕西省电力公司榆林供电公司,研究方向:变电检修与试验.

闫富平(1989.11.25),男,陕西府谷人,西安理工大学硕士。单位:国网陕西省电力公司榆林供电公司,研究方向:电力设备检修与试验.

论文作者:薛小斌,闫富平

论文发表刊物:《河南电力》2018年10期

论文发表时间:2018/11/16

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