摘要：随着电力系统的发展和用户负荷的不断攀升，保障电网安全稳定运行已成为电力生产部门的重要使命。配电环节是智能电网建设的最后一步，配电设备运行状态将直接关系到用户的用电安全。采用带电检测技术对配电设备进行检测，不仅能减少停电次数，实现带电检修，提高电力服务的质量，同时也能提前发现设备故障，减少经济损失。因此，利用带电检测技术对配电设备进行检修，具有非常重要的价值。
关键词：带电检测技术；配电设备；应用
1配电设备检修的必要性分析
随着智能电网建设步伐的加快，我国电网的容量和规模也在不断扩大，电网的运行状态直接关系着国民经济的健康发展。配电环节作为电力系统“发变输配”四大环节中的最后一环，承担着连接电力用户与电源系统的重要作用，负责向用户提供和分配电能，是电力系统当中与用户关系最为密切的一环，因此配电网的运营和管理都必须以“为用户提供持续、可靠、安全的电能”为目标。配电设备作为影响配电网安全稳定运行的重要因素，其稳定性直接关系着整个电力系统的稳定性，随着日益增大的电网容量和用户对电力可靠性要求的提高，电力设备的检修就显得尤为重要。随着电网容量的增大，配电设备也相应的增加，现有配电设备数量大、种类多，很难进行周期性的固定检修，设备的性能和使用寿命会受到影响，设备出现故障的概率也随之增加，影响到供电安全。
2带电检测技术在配电设备检修中的应用
2.1红外测温技术
2.1.1工作原理
红外线指的是波长在0.75~1000μm的红色光线，通常也被称之为红外线辐射。红外测温技术的主要工作原理是利用红外线对温度敏感的性质，对物体表面上的辐射能量密度分布情况进行显示。任何具有温度的物体都具有一定的红外线辐射，在测量过程中不需要和被测物体进行直接接触，因此，红外测温技术具有灵敏度高、不取样的优点，在测量的过程中可以对电力设备的故障位置进行检测，可以有效地判断出电力设备早期出现的缺陷。常用的红外测温仪器功能模块及原理如图1所示：
图1红外测温仪器原理
2.1.2适用范围
红外测温技术可以对被检测的设备进行大面积的扫描，可以用于电流所导致的发热以及设备的整体发热情况。而红外测温准确检测需要比较严格的环境，尤其是要减少其他辐射和风速的影响。目前，在实际检测过程中，一般是将红外快速检测和准确检测结合起来，通常情况下是先进行快速检查，再对已经发现的问题进行准确检测。但是，因为环境或传导条件的不同，诊断出的缺陷情况会有所差别。
2.2暂态地电压检测技术
2.2.1工作原理
暂态地电压检测技术是通过利用局部放电时产生的电磁波，经过检测设备传至地面并产生暂态电压脉冲的原理进行检测的技术。产生局部放电故障时，电子由带电设备传至其他位置，并由电流产生电磁波，向两侧进行传播，因为电磁传播的趋肤效应，电磁波先向附近的金属物体表面进行传播，其中的大多数电磁波信号受设备金属外壳隔绝，只有少部分通过金属外壳向设备内部进行传播，当电磁波在设备内部继续进行传播并再次接触到金属表面时，会产生时间极短的电压信号，即暂态地电压。
2.2.2适用范围
暂态地电压检测技术需要使用专门的暂态地电压传感器进行检测，检测范围包括开关柜、环网柜、配电柜等配电设备的内部局部放电，通过安装在被测设备外表面的两个暂态地电压传感器测得电压的时间差，可基本定位到局部放电的位置，获得局部放电的强度和频度。暂态地电压的大小与局部放电的大小、传播过程中衰减的程度相关，其中衰减的程度和局部放电的位置、被测设备内部的结构特点和被测设备外壳缝隙的大小有关。一般来说，放电位置越近，暂态地电压传感器检测的暂态电压值就越高。暂态电压信号和局部放电活动的程度关系可以用dB/mV表示。暂态地电压检测技术对于检测配电设备内部绝缘情况具有良好的效果，如金属尖端、绝缘气隙、悬浮点位等。
2.3超声波检测技术
2.3.1工作原理
倘若被测设备无局部放电的情况，被测设备周围的电场应力、介质应力、粒子力处于相对平衡。由于局部放电的影响，原有的相对平衡的状态被打破，放电时电荷的迁移，使得正负电荷发生中和，并造成一股电流脉冲，在释放电的区域迅速的温度上升，受热膨胀，其效果与爆炸发生时的区域变化相似。电流通过之后，原来受热膨胀的地区迅速恢复到原有的平衡状态，局部地区因放电造成体积变化，使得介质的紧密情况产生差别，释放电的区域电场应力、介质应力、粒子力失衡发生震荡，产生了频率在20-200KHz的超声波。局部放电发生后产生的超声波以球面的形式向四面八方进行传播，在被测设备的表面衍生出各种形式的波，包括纵波、横波、表面波等，产生的声波其频率范围囊括了全部的声波范围。在实际应用中需要在传感器的测量表面涂抹超声耦合剂，在保证传感器和被测设备之间无明显气泡和空隙，减少超声信号的衰减并提高测试的灵敏度。
2.3.2适用范围
超声波具有频率高、波长短、方向性强和能量相对集中的特点，因此比较容易感知和定位。超声波检测技术目前常应用在待测设备的表面放电检测中，在待测设备的金属外表面安装超声波传感器，已检测产生的超声波信号。超声波信号的振幅和相位取决于局部放电的大小。同等强度的局部放电，其振幅受到介质弹性系数的影响。对于不同传播介质而言，经过气体传播后的超声波信号较大，经过液体和固体传播后的超声波信号较小。超声波检测技术应用于配电设备的局部放电中，可用于检测配电变压箱、开关柜、环网柜、配电柜、电缆箱和断路器等设备的放电情况，还可用于检测六氟化硫气体泄漏造成的超声波变化。超声波对于部分设备内部放电的超声波较小，振动幅度较小，难以采用超声波检测技术进行检测。由于超声波检测技术抗干扰能力较好，尤其是抗电磁干扰性能好，它是目前仅次于超高频检测技术的一种成熟的局部放电检测方法。
3结束语
带电检测技术在配电设备检修中的应用，不仅适应了电力公司的要求，也满足了人们的用电需求。配电设备检修工作的开展，要充分利用带电检测技术的优势，对设备进行实时检测，全面掌握设备的运行状态，做到及早排查安全隐患，确保整个电网的安全运行。
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作者简介：
何帅（1990.11），男，宁夏吴忠人，华北电力大学（保定），电气工程及其自动化，本科，助理工程师，单位：国网宁夏电力公司吴忠供电公司，研究方向：电气试验（带电检测）。
论文作者:何帅
论文发表刊物:《电力设备》2017年第28期
论文发表时间:2018/1/19
标签：设备论文; 检测技术论文; 测温论文; 超声波论文; 局部论文; 电压论文; 电网论文; 《电力设备》2017年第28期论文;