局部放電帶電巡檢技術(shù)的應(yīng)用研究

摘 要：本文主要介紹了現(xiàn)有局部放電帶電巡檢中常用檢測技術(shù)的特點以及數(shù)據(jù)的分析方法。并提出了如何將多種檢測技術(shù)整合到一套設(shè)備上的解決方案。

關(guān)鍵詞：局部放電帶點；巡檢技術(shù)；應(yīng)用

1 帶電巡檢的必要性

高壓電氣設(shè)備的絕緣老化是造成事故的主要原因，局部放電是絕緣缺陷的一種體現(xiàn)，同時也是造成絕緣部位進(jìn)一步損壞的主要原因。對于局部放電的檢測是評估高壓設(shè)備是否能夠正常運行的重要手段。以往對于局部放電的檢測通常采用定期停運，通過外部施加試驗電源，對高壓設(shè)備進(jìn)行局部放電的檢測。該方法影響設(shè)備的正常營運，造成不必要的浪費。帶電巡檢能夠在設(shè)備正常運行的狀態(tài)下，完成高壓設(shè)備的局部放電水平評估，更能真實的反映設(shè)備運行時的絕緣狀態(tài)，并具有經(jīng)濟、高效的特點。

2 帶電巡檢的特點

2.1 帶電巡檢是在設(shè)備正常運行的情況下進(jìn)行檢測，不需要停電，減少了用電用戶的經(jīng)濟損失。

2.2 電力設(shè)備運行狀態(tài)下的安全隱患可通過帶電檢測這一高科技設(shè)備與技術(shù)得到解決。對于一些嚴(yán)重老化且仍需要繼續(xù)運行高壓設(shè)備，設(shè)備的可靠性不能得到保證，有些設(shè)備甚至不能隨意退出運行，如何知道它們的運行狀態(tài)，帶電檢測技術(shù)恰好解決了這一難題，使用戶對老式設(shè)備的運行狀態(tài)也做到了了如指掌。

2.3 帶電檢測可以依據(jù)設(shè)備運行狀況靈活安排檢測周期，便于及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備的隱患，了解隱患的變化趨勢等。停電檢測必須根據(jù)電力用戶的實際情況，決定檢測時間。

3 帶電巡檢的實現(xiàn)方法

3.1 系統(tǒng)組成

帶電巡檢設(shè)備主要由傳感器、信號調(diào)理電路、信號采集、數(shù)據(jù)處理等四部分組成。其中傳感器將局部放電信號（聲、光、電等）轉(zhuǎn)換成電信號，通過濾波、放大等處理，經(jīng)A/D采集部分轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，最后由處理器對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。

3.2 傳感器種類

根據(jù)局部放電特點，帶電巡檢設(shè)備的傳感器可分為HFCT、超聲、TEV、UHF幾種傳感器。

HFCT傳感器：高壓設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生局部放電時通過分布電容耦合，在設(shè)備接地線上產(chǎn)生脈沖電流，通過HFCT傳感器采集到該信號，能夠檢測到設(shè)備內(nèi)部的局部放電狀況，檢測頻帶為100KHz～30MHz，適用于油浸式變壓器、電抗器、GIS的局部放電檢測。

AE超聲傳感器：高壓設(shè)備在產(chǎn)生局部放電時會產(chǎn)生超聲波，通過超聲波傳感器檢測設(shè)備內(nèi)部是否發(fā)生局部放電。該方法最大的優(yōu)勢是可以通過電聲或聲聲配合的方法實現(xiàn)對設(shè)備內(nèi)部的放電點定位。

TEV傳感器：設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生局部放電時，在高壓設(shè)備的金屬外殼會感應(yīng)產(chǎn)生暫態(tài)地電波（Transient Earth Voltage簡稱TEV），TEV傳感器通過其容性接觸面，采集瞬態(tài)電壓，對設(shè)備內(nèi)部的局部放電水平評估。該傳感器主要應(yīng)用于開關(guān)柜的局部放電帶電巡檢。

特高頻（UHF）傳感器：局部放電產(chǎn)生時會向空間輻射特高頻電磁波，可利用UHF傳感器接收頻帶為300MHz-1.5GHz的放電信號，由于檢測頻率較高，受環(huán)境的干擾小，UHF傳感器近年來在局部放電檢測中應(yīng)用越來越廣。該傳感器可應(yīng)用于變壓器（預(yù)埋傳感器）、GIS等高壓設(shè)備。

3.3 數(shù)據(jù)處理

帶電巡檢是一個長期積累的過程，通過數(shù)據(jù)的長期積累，對檢測數(shù)據(jù)的分析，評估高壓設(shè)備的運行狀態(tài)，因此數(shù)據(jù)的處理尤其重要。下面介紹幾種常見的數(shù)據(jù)處理方法。

橫向比較：對同一場地的型號相同設(shè)備進(jìn)行比較。在同一場地中由于環(huán)境、運行狀態(tài)的相似性，比較兩設(shè)備的放電水平，可以有效的得出當(dāng)前設(shè)備的運行狀態(tài)，及時處理，消除隱患。

縱向比較：對同一設(shè)備不同時間的檢測結(jié)果進(jìn)行比較。比較不同時間同一設(shè)備的檢測數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)該設(shè)備的運行狀態(tài)的發(fā)展趨勢，可以靈活的安排檢測周期，便于及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備的隱患。

結(jié)合以上的兩種方法，設(shè)計專用的評估軟件，建立設(shè)備檔案，將每次檢測數(shù)據(jù)錄入，生成趨勢圖，觀察設(shè)備局部放電的發(fā)展趨勢。并且建立數(shù)據(jù)庫，將典型的放電圖譜錄入，每次巡檢時將檢測數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫中的典型放電圖譜比對，分析當(dāng)前設(shè)備的狀況。

4 多種檢測技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用

各類高壓電氣設(shè)備的局部放電特性和檢測方法存在較大差異，如果巡檢裝置只能配置一種或兩種傳感器，就只能檢測一類設(shè)備，要想檢測多種設(shè)備就需要配置多套巡檢裝置，將大大增加檢測成本。解決以上問題的最好辦法就是提高巡檢主機的兼容性，使其能夠接入各類局部放電檢測傳感器，而關(guān)鍵技術(shù)是如何解決通道的頻帶和供電電壓。目前集成式濾波器體積較小并且價格較低，因此可在通道輸入端放置不同頻帶的濾波器，通過軟件控制切換頻帶和輸出電壓，以適應(yīng)不同傳感器。相應(yīng)的，軟件需要按模塊化設(shè)計，針對不同電氣設(shè)備調(diào)出專用模塊，做到真正的一機多用。

5 總結(jié)

局部放電帶電巡檢實現(xiàn)了高壓電氣設(shè)備在運行狀態(tài)下的狀態(tài)評估，減少了以往由于停運檢測帶來的損失。同時諸多檢測方法的運用更加確保了檢測的準(zhǔn)確性。局部放電帶電巡檢是未來電力檢修行業(yè)的發(fā)展趨勢。

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