带电检测技术在变电运维中的应用论文_刘娟霞,茹作伟

带电检测技术在变电运维中的应用论文_刘娟霞,茹作伟

(国网甘肃省电力公司检修公司 甘肃兰州 730050)

摘要:变电运维可以保障正常的电力供应。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。

关键词:带电检测;变电运维;应用分析

引言

生活用电和工业用电都离不开整个电力系统的正常运行,可以说电力系统已经成为个人及国家不可或缺的部分。我们常用的电是从发电厂发出,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。可以说,变电设备在电厂与用户之间起着桥梁作用,是不可或缺的电力系统组成部分,所以必须保障变电设备的正常运行。但变电设备作为整个电力系统是组成部件,承载着高负荷的电力转送,必须定期不定期对之进行带电检测,以保障其设备的正常运行。

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变电运维中带电检测技术应用

2.1红外测温技术

2.1.1原理与优势

设备运行必然会产生热效应,而运用红外测温装置能对设备温度与分布规律进行测试,以此确认设备运行是否正常,从而实现预见性检测与维护。该技术不会受到电磁场的影响与干扰,且检测结果准确,安全性高,是目前常用的检测方法之一。

2.1.2检测方法与适用范围

红外测温技术有一般检测与精确检测之分。其中,一般检测主要用于对设备进行大面积常规扫描,由于扫描的速度很快,所以对检测装置与环境没有特殊的要求。而精确检测则对检测装置与环境提出了严格的要求,必须在排除风速及辐射等因素影响的情况下实施检测,主要用于对设备内部由于电压制热而产生的缺陷进行检测。实际工作中,可将这两种方法结合在一起,先对有故障隐患的设备进行一般检测,找出潜在可疑点,确定范围,然后通过精确检测确定故障类型、严重程度及处理方法。实践证明,采用这种方法能极大的缩短检测周期,有助于快速、准确的发现和处理故障。

2.2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。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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。

2.3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。

2.4超声波信号检测技术

2.4.1原理与优势

超声波信号检测系统在设备出现放电等异常现象后,信号将以行波形式传至设备的表面,通过安装在设备表面上的传感器对这些信号进行接收、检测,最后根据信号大小与频率及时作出处理,消除故障。

2.4.2检测方法与适用范围

与红外测温技术相同,该检测技术不会受到电磁场的影响和干扰,可在大电容器及气体绝缘开关等设备的带电检测中应用。在实际工作中,该技术主要用于设备放电检测,包括配变、开关柜与断路器,此外也可以检测那些直观上难以看出的故障,如SF6气体泄漏等。需要注意的是,配电设备与电缆的终端由于放电产生的振动的幅度一般较小,若此时采用该技术进行检测,检测结果容易出现一定偏差,无法保证其准确性。

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。

结语

在变电运维工作中合理应用带电检测技术,除了能良好适应电力系统可靠运行基本需要,还能为运维工作人员提供先进的检测方法与手段。变电运维工作的深入开展,需要利用好带电检测技术所具有的各项优势,实现设备实时、动态检测,在第一时间掌握设备实际运行情况,做到尽早发现和处理故障隐患,进而从根本上保证电力系统安全、可靠运行。

参考文献:

[1]吴广宇.局部放电检测技术的现状和发展[J].电工技术学报,2016,5.

[2]王国力.电力设备运维中放电检测技术的现状和发展[J].电工电能新技术,2016,6:45-46.

[3]刘勇.变电运维过程中的带电检测技术分析[J].北京建筑工程学院学报,2015.

论文作者:刘娟霞,茹作伟

论文发表刊物:《电力设备》2018年第1期

论文发表时间:2018/5/30

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