论述带电检测技术在变电运维中的应用论文_陈佳琪

(国网株洲供电公司 412000)

摘要:带电检测技术可以在不停电的情况下完成对电气设备故障的检测,合理应用该项技术,对于提高电力系统的稳定运行具有重要意义。本文主要针对带电检测技术在变电运维中的应用进行论述。

关键词:带电检测;变电运维;

变电设备带电检测技术目前已经广泛应用在变电站维护与检修工作中,呈现快速发展的趋势,并且已有相当一部分的设备故障是由工作人员在对电网设备进行日常带电检测中最先发现并得到了及时处置。可以认为,随着带电检测技术的进一步发展,相关仪器设备功能的不断完善,将有利于工作人员及时发现变电设备故障发生的位置并能够辅助判断分析产生故障的原因,便于专业人员及时解决处理设备存在的故障。

1变电设备运维中应用的常见带电检测技术

1.1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,并且能够远距离地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。

1.2超声波信号检测技术

1.2.1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。

1.2.2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。

1.3高频局部放电检测

1.3.1检测原理

高频局部放电检测技术可以快速完成对3~30MHz频率信号的检测工作。设备运行过程中如果出现放电现象,将会形成脉冲电流,之后将会出现电磁场。此时,对高频检测装置进行应用,可以筹集脉冲波,再将收集到的脉冲波输入相应的检测装置。此时,检测装置能够自动处理收集到的信号,分离干扰信号和放电信号,消除噪音等各项因素造成的干扰,最终给出相应的判断结果。相关实验结果表明,应用该项技术,获取的检测结果具有较高的可靠性。

1.3.2适用范围

高频局部放电检测经常在复杂的环境下应用。具体工作中,检测工作的重点集中在电缆接头设备和电缆终端设备。要将该项内容作为核心,确保检测工作顺利进行,以及最终的检测结果能够达到人们的要求。

1.4介质损耗分析法

变电设备局部放电能力直接决定其对绝缘材料造成的破坏程度,二者成正比。也就是说一旦局部放电能量消耗提升,那么局部放电对绝缘材料的破坏程度就会随之加深。鉴于此,电力部门相关管理人员与技术人员一定要加强对放电消耗功率测量环节的重视程度。由于大多数绝缘结构中的气隙数目与电压变化正比,会跟随电压升高而不断增加。同时局部放电对介质也会造成一定的损耗直接导致其运行数据出现明显变化。因此技术人员在日常工作过程中可以根据数据变化来确定局部放电能量,从而判断绝缘材料是否遭到破坏。

1.5避雷器带电检测技术

避雷器带电检测技术一般被用于无间隙金属氧化物的避雷器带电检测,可以在避雷器运行过程中对其运行参数进行检测,及时掌握避雷器运行状况。在避雷器的运行参数中,总泄漏电流值能够反映避雷器绝缘能力,阻性泄漏电流值能够反映避雷器绝缘质量,因此掌握其运行参数可以确保避雷器的绝缘状态符合要求。避雷器的带电检测受多种影响因素干扰,为保证检测结果的准确性,需要采用补偿法对阻性泄漏电流进行测量,抵抗外部干扰,为设备调试提供可靠参考。

2带电检测在变电运维应用的要求

2.1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。

2.2加强对技术人员的培训

在应用带电检测技术的过程中,首先要积极提高运维人员对于带电检测技术的专业操作,只有加强对于带电检测技术的培训,才能够有效的提高相关人员的专业操作技术通过专门的人员组织能够针对故障问题,进行充分的检查,并且可以针对性的了解设备存在的安全隐患,并且判断故障类型,根据安全隐患的程度来明确带电检测工作的方式。另外要成立检测专家小组,针对存在的问题进行及时的分析,并且制定相应的应急处理预案,保证发现安全隐患之后能够快速反应。

2.3带电检测技术应用需要注意的问题

在进行带电检测工作的过程中,相关人员必须要通过不同的带电检测方式进行检测,因为不同的检测方式具有不同的检测范围,而且检测的原理也各不相同,所以通过多种检测方式,能够有效的针对变电设备进行全面检查,将所有的安全隐患排查在外。

3带电检测在变电运维应用实例

3.1 红外测温实例

在对所辖某110kV变电站进行带电检测工作的过程中,运维人员通过对主变压器进行红外测温时拍下了以下画面,如图1。

图1 主变高压侧散热片外测温图谱

从上图可以明显看到变压器最靠左边的散热器比其它散热器颜色更暗,通过分析不难发现,这是由于散热片阀门未打开所造成的异常现象。若仅仅只做停电检修时的例行试验,而不采用带电检测的方式,是很难发现这一问题的。

3.2 特高频局放实例

工作人员使用特高频局放检测仪对某开关柜后下柜门进行测试,获取的特高频图谱如下图2所示。从特高频图谱可以看出,在每个工频周期出现两簇脉冲信号,信号工频相关性强,具有明显的局部放电特征。在相邻的其它开关柜处未发现异常信号。

图2 超高频检测数值

结语

带电检测在变电运维中有极高的使用价值。使用红外线检测技术可以发现设备的局部温度异常,及时控制故障问题。采用暂态电压脉冲检测技术可以及时发现局部放电异常,此外还可以采用避雷器带电检测技术对避雷器运行状况进行实时掌控。通过使用这些带电检测技术,可以有效提升变电维护效率,将系统故障发生几率降至最低。

参考文献:

[1]陈慧群.变电运维中红外测温技术的应用分析[J].中国战略新兴产业,2017(40).

[2]徐跃东.变电运维中带电检测技术的应用[J].科技尚品,2016(9).

论文作者:陈佳琪

论文发表刊物:《河南电力》2018年11期

论文发表时间:2018/11/28

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