淺談電容型設(shè)備帶電檢測技術(shù)

高　全，楊　坡，商力新（國網(wǎng)冀北電力有限公司檢修分公司，北京　102488）

?

淺談電容型設(shè)備帶電檢測技術(shù)

高全，楊坡，商力新
（國網(wǎng)冀北電力有限公司檢修分公司，北京102488）

摘要：主要闡述電力系統(tǒng)中電容型設(shè)備的主要特點(diǎn)、常見故障類型、帶電檢測的原理和方法，提出了電容型設(shè)備帶電檢測的現(xiàn)場要求，總結(jié)了目前電容型設(shè)備帶電檢測存在的問題及數(shù)據(jù)分析的方法。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；電容型設(shè)備；帶電檢測

0　引言

隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展和用戶負(fù)荷的不斷攀升，保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行已成為電力生產(chǎn)部門的重要使命。而廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)中的電容型設(shè)備因其具有數(shù)量龐大（約占變電設(shè)備的30-40%）、位置關(guān)鍵、故障多發(fā)等特點(diǎn)，已成為電力生產(chǎn)部門的重點(diǎn)監(jiān)管對象之一。因而對電容型設(shè)備進(jìn)行帶電檢測技術(shù)研究具有重要意義。

1　電容型設(shè)備帶電檢測概述

調(diào)查表明，絕緣受潮約占電容型設(shè)備缺陷總數(shù)的85%，一旦絕緣受潮，往往會引起該類設(shè)備的介質(zhì)損耗增加，主要表現(xiàn)為介損因數(shù)tanδ發(fā)生變化，并且伴隨電容量C發(fā)生變化，最終導(dǎo)致?lián)舸?/p>

電容型設(shè)備帶電檢測主要是對運(yùn)行中電容型設(shè)備的介損因數(shù)tanδ和電容量C或者介損差值Δ tanδ和電容比值Cx/Cn進(jìn)行檢測。從而我們可以根據(jù)設(shè)備介損因數(shù)tanδ和電容量C或者介損差值Δ tanδ和電容比值Cx/Cn的變化情況來判斷設(shè)備的絕緣狀況。

2　電容型設(shè)備帶電檢測方法

2.1絕對測量法

絕對測量法是指通過串接在被試設(shè)備電容低壓端接地線上，以及安裝在該母線電壓互感器二次端子上的信號取樣單元，分別獲取被試設(shè)備電容低壓端接地電流信號，和電壓互感器二次電壓信號，電壓信號經(jīng)過高精度電阻轉(zhuǎn)化為電流信號In，兩路電流信號經(jīng)濾波、放大、采樣等數(shù)字處理，利用諧波分析法分別分離出其基波分量，并通過計算得出其相位差和幅度比，從而獲得被測設(shè)備的絕對介損因數(shù)以及電容量比值，其原理圖如圖1（a）所示。圖1（b）為絕對測量法的向量示意圖，Un為電網(wǎng)運(yùn)行電壓，Ix為被測設(shè)備低壓端接地電流基波信號幅值，α為電流Ix的相位夾角。通過式（1）、式（2）可以得到被測設(shè)備介損因數(shù)tanδ和電容量Cx。

2.2相對測量法

相對測量法是指利用與被試設(shè)備并聯(lián)的一臺其它電容型設(shè)備作為參考設(shè)備，通過各自串接在設(shè)備電容低壓端接地線上的信號取樣單元，分別測量參考電流In和被測電流Ix，兩路電流信號經(jīng)濾波、放大、采樣等數(shù)字處理，利用諧波分析法分別分離出其基波分量，并通過計算得出其相位差和幅度比，從而獲得被測設(shè)備和參考設(shè)備的相對介損差值Δ tanδ及電容比值Cx/Cn，原理示意圖如圖2（a）所示。圖2（b）為相對測量法的向量示意圖，Un為電網(wǎng)運(yùn)行電壓，In為參考設(shè)備低壓端接地電流基波信號幅值，Ix為被測設(shè)備低壓端（或末屏）接地電流基波信號幅值，α為電流In、Ix的相位夾角。通過式（3）、式（4）可以得到介損差值Δ tanδ及電容比值Cx/Cn。

3　現(xiàn)場檢測要求

3.1檢測安全要求

（1）拆裝接線時，要求一人操作，一人監(jiān)護(hù)，并在工作負(fù)責(zé)人統(tǒng)一指揮下進(jìn)行檢測工作。

（2）取樣單元引線連接牢靠，符合導(dǎo)流截面要求，試驗(yàn)前仔細(xì)檢查測量線導(dǎo)通情況，測試完成后，確保將低壓端（或末屏）恢復(fù)可靠接地。

（3）使用過程中注意對測量線的保護(hù)，嚴(yán)禁拉扯，造成測量線損壞。

3.2檢測條件要求

（1）待測設(shè)備及環(huán)境的溫度宜在10-40oC，避免在雨、雪、霧、大風(fēng)等惡劣天氣下進(jìn)行戶外檢測，雷電時嚴(yán)禁進(jìn)行帶電檢測。

（2）采用相對測量法時，應(yīng)注意相鄰間隔對檢測數(shù)據(jù)的影響，記錄被測設(shè)備相鄰間隔是否帶電。

3.3檢測儀器要求

（1）取樣單元，應(yīng)具備必要的保護(hù)措施，以防止設(shè)備低壓端（或末屏）接地開路，并能承受過電壓沖擊。

（2）傳感器型取樣單元應(yīng)滿足能夠耐受10A工頻電流和10kA工頻電流沖擊，以及具有完善的電磁屏蔽措施和先進(jìn)的數(shù)字處理技術(shù)，并且具有防潮、耐高溫、低溫能力。

（3）測試儀器應(yīng)配有電池，并且能滿足至少連續(xù)工作4小時的要求，測試儀器的體積、重量合理，滿足現(xiàn)場便于搬運(yùn)的要求。

4　結(jié)語

電容型設(shè)備帶電檢測可以有效發(fā)現(xiàn)絕緣受潮、絕緣老化、局部放電等類型缺陷，是目前電容型設(shè)備的重要檢測手段。現(xiàn)場檢測要在滿足一定的要求下才能進(jìn)行，另外由于檢測信號微小，易受現(xiàn)場電磁場等多種干擾因素制約，因此帶電檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和分散性比停電檢測大，故不能簡單的通過閾值判斷設(shè)備狀態(tài)，應(yīng)充分比較歷史數(shù)據(jù)和停電檢測數(shù)據(jù)，同時參考其它帶電測試結(jié)果，如油色譜試驗(yàn)、紅外測溫以及高頻局部放電測試等技術(shù)手段進(jìn)行綜合分析，才能對設(shè)備的健康狀態(tài)做出正確判斷。

參考文獻(xiàn)：

［1］國家電網(wǎng)公司運(yùn)維檢修部.電網(wǎng)設(shè)備帶電檢測技術(shù)［M］.中國電力出版社，2014.

［2］王昌長，李福祺，高勝友.電力設(shè)備的在線監(jiān)測與故障診斷［M］.清華大學(xué)出版社，2009.

［3］朱德恒，嚴(yán)璋，談克雄.電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)［M］.中國電力出版社，2009.

［4］Q /GDW07002-2012-10501.電力設(shè)備帶電檢測技術(shù)規(guī)范［S］.中國電力出版社，2012.

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.11.185

作者簡介：高全（1983-），男，河北廊坊人，研究生，工程師，研究方向：電氣試驗(yàn)、變電檢修。