带电检测技术在变电运维中的应用徐国胜

带电检测技术在变电运维中的应用徐国胜

(国网山东省电力公司高青县供电公司山东淄博256300)

摘要:基于智能电网快速发展的现状,在变电运维工作中提出一种无需进行停电的带电检测技术,明确其在变电运维中具有的优势,并对红外测温技术、超声波信号检测技术、暂态地电压检测技术与高频局部放电检测技术四种常见带电检测技术的原理、优势、检测方法和使用范围进行分析,最后结合实例验证了技术的可行性与有效性。

关键词:变电运维;带电检测技术;技术应用

引言

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。严格落实变电运维工作不仅能减少计划停电次数,还能保证供电可靠性,提高服务质量。作为在无需停电的条件下对设备运行状态进行实时检测的重要方法,带电检测技术在设备缺陷分析、故障诊断,以及防止事故发生等方面都有重要价值。

1当前我国变电运维一体化的实施现状分析

人们对电力资源需求量的增大,给电网系统的运行增加了很大的压力,对变电设施的运行维护工作就显得非常有必要。当前,对于变电运维一体化实施的最好选择就是把一部分的一次检修人员调整到变电运维中心,加入到变电运维工作的实际操作当中,和负责变电运维工作的主要人员共同进行对变电设备的运维检修,以此来不断的提高检修人员对变电设备运维的检修技术。

这个阶段是运维一体化实施的关键阶段,务必要确保可以保证最终实现运行和设备的不停电维护以及消缺工作的运维一体化。处于同一工作组的运维人员要重视对设备的巡视检查工作,担负起对设备日常检测和故障处理的任务,并对设备的维护和消缺过程中的危险点进行分析,做好对风险的事前防控工作,在管理落实上,要实行全过程管理模式,包括对设备的维护、消缺质量的控制以及对设备的维修验收记录工作。

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。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。

3变电运维中带电检测技术应用

3.1红外测温技术

1)原理与优势

设备运行必然会产生热效应,而运用红外测温装置能对设备温度与分布规律进行测试,以此确认设备运行是否正常,从而实现预见性检测与维护。该技术不会受到电磁场的影响与干扰,且检测结果准确,安全性高,是目前常用的检测方法之一。

2)检测方法与适用范围

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。

3.2超声波信号检测技术

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。

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。

3.3暂态地电压检测技术

1)原理与优势

在设备由于发生局部放电现象而产生的电磁波流经设备外部金属体后,会与大地直接相连,继而产生一定暂态电压脉冲。在设备发生放电后,放电处(即故障点)会产生并发射出电磁波信号,同时不断向两侧进行延伸,最后产生“趋肤效应”,如图3所示。如果导体当中存在交流电或交变电磁场,则其内部电流实际分布将变得不均匀,大部分电流集中于导体外表面层,此时电流密度与导体表面距离的减小而增大,内部电流减小,导致电阻和损耗功率明显增大。

2)检测方法与适用范围

该技术主要通过对地电压的检测来掌握设备实际运行情况,找出故障所在,因此主要用于检测带电开关柜。在进行检测时,应对所有开关柜使用相同装置检测,如遇难以诊断的问题,则需联合使用在线监测装置,以此对所得数据信息实施综合分析、判断。

3.4高频局部放电检测技术

1)原理与优势

高频局部放电检测技术能对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。

2)检测方法与适用范围

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案例分析——以红外测温技术为例

某配电室高压配电柜断路器控制回路电源只采用一台变压器提供,该变压器一、二次电压分别为100V和220V。因变压器持续运行已有很长一段时间,加之正值气温极高的夏季,其温度始终处在50℃以上。考虑到如果变压器温升较高会造成短路燃烧等事故,所以运维人员在实施检测时,十分注重变压器温度检测,以保证安全运行。在某一次常规检测过程中,使用红外测温装置发现变压器运行温度已经超过90℃,且表面颜色出现明显变化,初步判断认为是一次性电压输入较高所致,随后运维人员测试电压,发现电压无异常情况。因此,只能在例行停电检修期间检测绕组绝缘,检测结果为零,说明变压器发热是由绕组绝缘失效造成,立即联系厂家进行处理,处理后变压器运行恢复正常,温度经红外测温装置检测保持在允许范围之内,避免了超温事故的发生。在本次运维工作中,红外测温技术起到了至关重要的作用。

5结语

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。变电运维工作的深入开展,需要利用好带电检测技术所具有的各项优势,实现设备实时、动态检测,在第一时间掌握设备实际运行情况,做到尽早发现和处理故障隐患,进而从根本上保证电力系统安全、可靠运行。

参考文献:

[1]钟理鹏,汲胜昌,崔彦捷,等.变压器典型缺陷局放特性及其带电检测技术研究[J].高压电器,2015(03):15-21.

[2]刘嘉林,董明,安珊,等.电力变压器局部放电带电检测及定位技术综述[J].绝缘材料,2015(08):1-7.

[3]彭倩,黄治华,曹永兴,等.基于无线同步技术的氧化锌避雷器带电检测系统[J].电瓷避雷器,2014(06):99-103,108.

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