(国网湖南省电力有限公司新宁县供电分公司 湖南新宁 422700)
摘要:随着科学技术的不断提高,电力电网的检测技术也有了很大的加强,带电检测技术就是近期应用较为广泛的一项检查方法,带电检测技术的实施,不仅很大程度的提高了电力电网检测工作人员的工作效率,还能够更好的发现电力电网在运行过程中的潜在危险,为电力电网的安全运行和维护做出了巨大贡献。本文针对变电运维中带电检测技术的应用进行了简要分析,以供参考。
关键词:变电运维;带电检测技术;应用
1变电运维的简述
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
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提高变电设备带电检测技术的应用水平
3.1提高比较高端带点检测仪器的研发及普及
为了提高变电设备检测技术的应用水平,可以通过提高较为高端带电检测仪器的普及程度,加强高端带电检测仪器的研发力度,提高带电检测技术的研究,降低较为高端带电检测仪器的成本。参与带电检测仪器研发的厂家需要减轻对国外技术的依赖程度,提高自身的创新能力和自主研发水平,从而不断降低产品的生产成本,使高端带电检测技术逐渐普及;此外还需要实现生产厂家与使用单位的沟通交流,提高产品的质量和性价比。
3.2加强信息之间的沟通和借鉴
提高变电设备带电检测技术的应用,需要重视技术信息之间的相互沟通与借鉴,不同研发厂家之间需要进行充分的合作。目前没有国家统一的标准和行业的规范,使用单位可以参考国外的标准,在检测过程中不断总结与完善,同时加强与生产和经销厂家之间的沟通,实现带电检测技术信息的共享与交流。
3.3实现带电检测技术的专业化管理
变电设备带电检测仪器的维护与管理是非常重要的,需要把仪器的维护管理工作纳入到企业的日常管理计划之中,并且对带电检测重要仪器进行专门化的管理,规范带电检测仪器日常使用、存储以及维护等方面的管理,建立专门的管理制度与规范;建立带电检测仪器管理的责任制,加强维护工作人员的责任感,指定专门的工作人员进行管理。
结语
变电设备承载着高负荷的电力转送,其设备绝缘在电力转送过程中不仅受到电、热的直接影响,还会因使用时间、不良环境等多种因素导致性能逐渐弱化,甚至是出现缺陷,一旦发生故障,将直接导致变电站无法正常工作。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。
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.
[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.
作者简介:
李朔春(1969•05),女,中专,电力助理工程师。主要从事变电运维工作。
论文作者:李朔春
论文发表刊物:《电力设备》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/30
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