摘要：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。变电运维目的是检测出变电设备的风险或问题，为系统的稳定运行提供保障。本文分析了带电检测技术在变电运维中的应用优势，并介绍几种变电运维中常用的带电检测技术，探讨带电检测技术的实际应用。
关键词：带电检测；技术；变电运维；应用
1导言
在智能电网建设速度日益加快的局势下，怎样高效运行和维护具有较大的容量和复杂结构的配电网是亟需解决的重点问题。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。
2变电运维中带电检测技术优势
与传统在线监测技术有很大的不同，带电检测技术只在短时间内进行带电检测，因此能在设备运行时完成检测，无需停止设备运行。变电运行监视流程如图1所示，在变电运维工作中，带电检测技术主要具有以下优势：可实现不断电检测，不影响设备运行，避免由于设备停电造成的损失，保证供电可靠性与安全性；避免设备检测维修和运行间产生矛盾，即使在设备运行时也能及时排查、消除故障隐患，此外，因部分设备老化较为严重，所以进行高压测试时有可能发生故障，而带电检测则可以从根本上避免这一情况的发生；可将设备实际运行情况作为依据，对检测的时间进行灵活安排，既不会影响设备运行，又能及时发现和处理隐患。
图1变电运行监视流程示意图
3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。
4带电检测技术在变电运维中的应用
4.1红外线检测技术
红外线检测技术主要应用于对设备测温。变电设备在运行过程中会因为某些原因局部温度升高过快，采用红外线成像技术进行检测可及时发现这一问题。但红外线自身的穿透能力较差，可能无法发现复杂电气设备内部的故障问题，对故障发生位置距离设备表面较远时，还需使用其他检测技术进行检查。
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。
4.2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2所示。
图2
直接法的检测回路包括并联法和串联法两类，如图2（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2（a）中Zm与被测物是直接并联的，这种连接法称为并联法；图2（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2（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。
4.3避雷器检测技术
避雷器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，总泄露电流值能够反映避雷器绝缘能力，阻性泄露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露电流进行测量，抵抗外部干扰，为设备调试提供可靠参考。避雷器检测技术与红外检测数据的综合使用，还可以对设备内部受潮情况进行判断，如有必要，需要停电检修。
4.4高频局部放电检测技术
该技术能对3~30MHz频率的信号进行快速检测。当设备出现放电现象时，会产生一定脉冲电流，随之形成电磁场，此时借助高频检测装置对设备脉冲波形进行收集，同时将其输入至相应的检测装置。检测装置能自动处理收集到的信号，分离干扰信号和放电信号，同时消除噪声等因素造成的干扰，最后给出放电故障判断结果。实践表明，利用该技术所得检测结果具有很高的准确性。该技术在检测环境复杂的情况中较为常用，实际工作中，以检测电缆接头设备与电缆终端设备为主。
4.5应用带电检测技术进行电气试验
在变压器的铁心接地电路检测过程中，为了给检测检修工作提供方便，控制检测结果误差，需要对检测过程进行控制。比如在某次检测中，得到的数据结果为A相11.1mA，B相11.1mA，C相13.5mA，低于技术规定要求的数值。在局部放电检测中，首先要做好前期准备工作，使用的检测设备主要包括超声定位仪、局部放电综合数字分析仪等。为提升检测质量，需要综合利用多种检测技术的优势，将脉冲电流法和超声检测法配合使用，并利用电流互感器得到铁心中心脉冲的电流数据。在检测过程中，要做到精确定位，从而实现快速检修。在本次测试中，主要发现A相存在异常，放电数值达到了150×104pC。
4.6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。
结束语
综上所述，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。通过使用以上带电检测技术，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。
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论文作者:周铂涵
论文发表刊物:《电力设备》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/7
标签：设备论文; 检测技术论文; 避雷器论文; 电流论文; 脉冲论文; 局部论文; 故障论文; 《电力设备》2017年第34期论文;