摘要:目前我国电力系统正朝着特高压大电网输变电模式、智能化变配电系统、清洁能源大规模开发利用的方向发展。根据我国现阶段经济发展发展趋势和国家电网公司发展规划,预计到2020年我国发电设备总装机容量将达到10~12亿kW,将建成以特高压电网为骨干网架,各电压等级电网深入融入区域化发展的二次能源分配格局,这就对电气设备运行的稳定性和可靠性提出了更严格的要求。电网规模大规模发展的同时,特别是引入特高压后将改变原有地方区域电网的输变电系统格局,以天津地区主网架构为例,天津南特高压变电站投运后对原有500kV输变电系统的运行方式影响巨大,原有环网上一些重载变电站中部分断路器的遮断容量将不满足系统需求,相应的运行方式也需做必要调整。同时对包括现有500kV、220kV环网在内的所有变电设备的可靠性也提出了更高的要求。
关键词:电力系统;高压设备;带电;在线检测
引言
便随社会发展步伐的加快以及所提出的供电可靠性理念,人们将更高的需求抛向了电力系统运行的稳定性。然而,随着高压试验人员数量的匮乏以及输变电装置不断向电网运行进入,这样对于电力设备问题域缺陷的相关内容电力设备周期性试验一些时候是难以进行有效预防的。如果问题严重会诱发电力故障,因此,开始出现了带点检测技术。
1分析传统带点检测技术中遇到的问题
可以说,电力系统高压设备在线检测技术是影响电力技术水平的一个重要因素,在早些年,有很多不足与缺陷存在于传统的高压设备在线检测技术中。其中,有这样几方面的内容被包含于其中:首先,只有在停电的情况下才可以将此过程顺利完成,然而,在电力系统中有时会遇到比较特别的设备装置,一些时候难以实现断电控制,这样就导致很多地方不会顺利的实现检验,从而诱发许多安全问题;其次,在检测的时候一般会遇到非常繁琐的程序,因此,在检测的过程中会花费掉很多的时间和经历,此外,检测的结果在某种程度上是由技术人员的技术水平所决定的;再次,较长的检测耗时,古老的检测技术所花费的检测时间比较长,而且对缺陷的位置把控不准确;最后,因为过低的电压,会把系统电压缩小,此外,在检测的时候,断电对其带来的影响较小,很难确保在正常的状态下运行电气设备,这样就难以体现出电厂的具体运行情况,此外,使得诊断结果的准确性、真实性也会受到影响。
2局部放电的检测方法分类
2.1非电测法
电气设备局部放电伴生许多非电气量信息,非电测法即是通过相应的试验方法对这些非电气量进行测量或者观测,达到间接判断局部放电部位和局部放电程度的目标。其优点是可以在带电情况下不接触设备进行检测,检测结果直观,速度快,适合对设备进行大范围巡视时使用。缺点是对局部放电量化难度大,有时需要要多种检测手段相结合才能对局部放电故障进行准确判断。常用局部放电非电测法有:超声波法、光检测法、热检测法、放电产物分析法。
2.2电测法
局部放电过程中势必引起的电荷移动,电荷在导体上移动的过程会造成导体表面电压产生相应的变化。同时,局部放电过程是间歇性的放电过程,其放电过程极短,麦克斯韦电磁理论指出高频放电脉冲会向外辐射出高频的电磁信号。电测法就算是利用上述原理对局部放电进行测量,其优点是直观、检测数据准确,缺点是现场复杂,一些测试方法不能再现场开展。现场及实验室常用的局部放电电测法有脉冲电流法、无线电干扰测量法、放电能量法等。
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3局部放电带电检测试验方法分析
3.1超声波检测法
从振动原理划分,声波为机械振动波,通过传播介质的振动进行传播。电气设备发生局部放电过程中产生剧烈的分子撞击,通常情况下局部放电是以脉冲形式产生,由此产生的分子撞击也是以脉冲形式进行,这种动能以声波的形式表现出来就形成了声波。实验室证明由局部放电产生的声波通常由多种波形叠加形成,频率所占区域很宽,超声波法即是通过检测超声波发生源来确定局部放电部位的方法。(一)超声波定义:人耳可听范围为16Hz-20KHz。当声波的频率低于16Hz时称为次声波,高于20KHz时称为超声波。(二)超声波局部放电检测原理:当电气设备内部发生局部放电时,会伴随电气冲击、振动及声波。超声波法(AE,即声发射法)通过在设备外壳外壁(或腔体外壳内侧)预装超声波传感器来测量局部放电信号。其优点是超声波传感器与电气设备无电回路的联系,与设备的运行状态无关,不受设备电气参数影响。缺点是现场设备复杂时易受周围设备机械振动及环境背景噪声影响。同时受超声信号在金属、陶瓷及橡胶制品中衰减较大影响,通常情况下超声波局部放电不宜进行长距离的局部放电点检测,但在短距离探测过程中其定位精度令人满意。声波的传输是靠构成传播介质粒子的振动进行,在液体(非高密度液体)和气体中传播时由于这两种介质内粒子间隙较大,粒子间作用力不强,主要是靠粒子间在声波传播方向上的撞击进行传播,外在表现为纵波;在固体中传播时由于固体内粒子间作用力较强,因此可以产生垂直于声波传输方向的振动,外在表现为同时具有纵波和横波。因此当声波由气体或液体传播至固体时,在固体内会产生纵波和横波两种波形。
3.2超声波定位算法
超声波法是目前在天津地区最常见的一种局部放电检测方法,因此有必要对其计算方法进行深入研究,特别是在变压器局部放电检测过程中通常使用数个探头固定在变压器各个表面组成超声波探测阵列然后用适当的方法对检测到的信号进行分析,完成局放点的定位。
3.3数据诊断与分析方法
分析电气设备的运行数据,并且及时的诊断分析数据分析过程,而且,主要是通过比较分析的方法诊断数据内容的,在具体的检测时,主要是通过高精度的传感器实现非常精确的检验,此外,还可以通过数字传输的形式完成检测分析。在检测数据前,应该把一个系统、周密的检测方案制定出来,然后科学的处理其中所涉及到的数据,此外,正确的辨别处理检测数据,分析数据的来源是否可靠、真实。最后要把一个良好的检测系统构建起来。
3.4检测时需要注意的问题
在运行高压电气设备时,有一定的特征存在于绝缘劣化本身中,主要涵盖:首先,如果有损耗情况出现在了绝缘介质中,会相应的增加损耗值,此外,在其他因素的制约下,会有一个热量出现在整个过程中,最后导致绝缘被击穿;其次,绝缘过程中局部放电出现的频率较多,也可能有树枝放电情况发生;再次,绝缘的功能与主要特性也会跟着温度的变化而改变,随着温度的增加,其影响程度也会提升。
结语
综上所述,随着时代的发展与社会的进步,我国电力行业进入了快速发展时期,在这其中,也遇到的很多的困境与问题,其中,高压设备带电检测就是长期以来所要攻克的难题。所以,为了确保安全、稳定的用电,离不开带电检测技术的支撑与帮助。近年来,在技术发展的推动下,我国高压电气设备在线检测技术取得了长足的发展,其应用范围越来越大,与我国现代化发展需求是相符合的,属于一项综合性极强的内容,而且理论性十足,对于强化我国电力系统的稳定、安全运行会带来很大的帮助。
参考文献
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[2]谈克雄,李福祺,张会平,周良才.提高电容型设备介损监测装置性能的意见[J].高电压术,2002(11):56-57.
论文作者:黄粤尔
论文发表刊物:《新材料.新装饰》2018年9月下
论文发表时间:2019/5/9
标签:局部论文; 声波论文; 超声波论文; 设备论文; 在线论文; 高压论文; 电气设备论文; 《新材料.新装饰》2018年9月下论文;