淺談帶電檢測(cè)技術(shù)在變電運(yùn)維中的應(yīng)用

向 曉

（國網(wǎng)湖北省電力公司荊門供電公司檢修分公司，湖北荊門，448000）

淺談帶電檢測(cè)技術(shù)在變電運(yùn)維中的應(yīng)用

向 曉

（國網(wǎng)湖北省電力公司荊門供電公司檢修分公司，湖北荊門，448000）

變電運(yùn)維目的是檢測(cè)出變電設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)或問題，為系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。本文分析了帶電檢測(cè)技術(shù)在變電運(yùn)維中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，并介紹幾種變電運(yùn)維中常用的帶電檢測(cè)技術(shù)，探討帶電檢測(cè)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。

帶電檢測(cè)技術(shù)；技術(shù)優(yōu)勢(shì)分析；變電運(yùn)維管理

0 引言

電力是當(dāng)今社會(huì)的重要能源，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，人們對(duì)電能需求要求越來越高，電力系統(tǒng)的穩(wěn)定是安全生產(chǎn)的前提。因此，變電維護(hù)等只有不斷引進(jìn)新技術(shù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)與解決系統(tǒng)潛在問題，才能保障系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。帶電檢測(cè)不需要停電即可檢測(cè)出故障，目前多種帶電檢測(cè)技術(shù)在變電運(yùn)維中已經(jīng)得到了應(yīng)用，可以滿足電力系統(tǒng)維護(hù)運(yùn)行的基本要求。

1 帶電檢測(cè)在變電運(yùn)維中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

傳統(tǒng)的變電運(yùn)維難以發(fā)現(xiàn)設(shè)備內(nèi)部問題，往往出現(xiàn)故障后才開始進(jìn)行儀器檢測(cè)，容易對(duì)電力系統(tǒng)的正常工作產(chǎn)生影響。而采用帶電檢測(cè)對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)到風(fēng)險(xiǎn)也進(jìn)行帶電處理，不影響系統(tǒng)正常運(yùn)行。目前常用的帶電檢測(cè)技術(shù)包括紅外線檢測(cè)技術(shù)和暫態(tài)電壓脈沖檢測(cè)技術(shù)等，操作便捷，作業(yè)安全，可以與日常巡視工作同時(shí)進(jìn)行，為設(shè)備運(yùn)行安全提供雙重保障，最大限度的避免因設(shè)備突發(fā)性故障導(dǎo)致電力供應(yīng)中斷。

2 變電運(yùn)維中常用的帶電檢測(cè)技術(shù)

2.1 紅外線檢測(cè)技術(shù)

紅外線檢測(cè)技術(shù)主要應(yīng)用于對(duì)設(shè)備測(cè)溫。變電設(shè)備在運(yùn)行過程中會(huì)因?yàn)槟承┰蚓植繙囟壬哌^快，采用紅外線成像技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)可及時(shí)發(fā)現(xiàn)這一問題。紅外線檢測(cè)技術(shù)的工作原理如圖1所示。但紅外線自身的穿透能力較差，可能無法發(fā)現(xiàn)復(fù)雜電氣設(shè)備內(nèi)部的故障問題，對(duì)故障發(fā)生位置距離設(shè)備表面較遠(yuǎn)時(shí)，還需使用其他檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行檢查。

圖1 紅外線檢測(cè)技術(shù)原理

圖2 開關(guān)柜局部放電現(xiàn)場檢測(cè)基本流程圖

2.2 暫態(tài)電壓脈沖檢測(cè)技術(shù)

在設(shè)備的局部放電過程中伴隨著電磁波的產(chǎn)生，電磁波可以通過檢測(cè)設(shè)備傳導(dǎo)到地面，進(jìn)而產(chǎn)生暫態(tài)電壓脈沖。利用這種現(xiàn)象，采用專用檢測(cè)儀器對(duì)變電設(shè)備進(jìn)行帶電檢測(cè)，可以有效發(fā)現(xiàn)開關(guān)柜、配電網(wǎng)和環(huán)網(wǎng)柜等部分的故障問題，如圖2所示，開關(guān)柜局部放電現(xiàn)場檢測(cè)過程。使用電壓傳感器捕獲電壓時(shí)間差，可以用來確定局部放電的具體發(fā)生位置，并對(duì)其放電強(qiáng)度和頻率進(jìn)行檢測(cè)。通常放電位置間距越小，電壓傳感器采集到的暫態(tài)電壓數(shù)值就越高，此外暫態(tài)地電壓信號(hào)還與局部放電活躍程度有關(guān)，使用dB/mV表示兩者關(guān)系。

2.3 避雷器檢測(cè)技術(shù)

避雷器檢測(cè)技術(shù)一般被用于無間隙金屬氧化物的避雷器帶電檢測(cè)，可以在避雷器運(yùn)行過程中對(duì)其運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，及時(shí)掌握避雷器運(yùn)行狀況。在避雷器的運(yùn)行參數(shù)中，總泄露電流值能夠反映避雷器絕緣能力，阻性泄露電流值能夠反映避雷器絕緣質(zhì)量，因此掌握其運(yùn)行參數(shù)可以確保避雷器的絕緣狀態(tài)符合要求。避雷器的帶電檢測(cè)受多種影響因素干擾，為保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，需要采用補(bǔ)償法對(duì)阻性泄露電流進(jìn)行測(cè)量，抵抗外部干擾，為設(shè)備調(diào)試提供可靠參考。避雷器檢測(cè)技術(shù)與紅外檢測(cè)數(shù)據(jù)的綜合使用，還可以對(duì)設(shè)備內(nèi)部受潮情況進(jìn)行判斷，如有必要，需要停電檢修。

3 帶電檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例

3.1 應(yīng)用帶電檢測(cè)技術(shù)對(duì)設(shè)備進(jìn)行跟蹤檢測(cè)

某500kV變電站在2013年更換變壓器設(shè)備，采用帶電檢測(cè)設(shè)備對(duì)變壓器內(nèi)部缺陷進(jìn)行檢測(cè)。在設(shè)備投入運(yùn)行后，技術(shù)人員根據(jù)設(shè)備檢測(cè)的相關(guān)技術(shù)要求，在設(shè)備運(yùn)行過程中對(duì)其實(shí)施監(jiān)測(cè)。實(shí)際作業(yè)過程發(fā)現(xiàn)，主變壓器的油箱存在氣體溶解問題，導(dǎo)致監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常。為確保變壓器的良好運(yùn)行，早期檢測(cè)工作分別在變壓器投入使用后的1d、7d和30d時(shí)進(jìn)行檢查，集中研究變壓器氣體溶解問題。通過對(duì)其運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，2號(hào)變壓器的1d檢測(cè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常，但變壓器運(yùn)行情況較好，7d時(shí)檢查發(fā)現(xiàn)本體油中存在一定的C4H2，為研究C4H2對(duì)變壓器運(yùn)行的影響，運(yùn)維人員對(duì)設(shè)備進(jìn)行跟蹤檢測(cè)，并采取色譜檢測(cè)技術(shù)，得到三相絕緣油的檢測(cè)結(jié)果分別為0.61υL/L、0.17υL/L和0.25υL/L。通過圖譜分析發(fā)現(xiàn)，A相特征砌體含量在15d開始不斷增長，B相趨于穩(wěn)定，C相緩慢增長。因此判斷出2號(hào)主變壓器存在運(yùn)行故障，會(huì)產(chǎn)生低能放電現(xiàn)象，需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行全面檢查，發(fā)現(xiàn)并及時(shí)解決問題。

3.2 應(yīng)用帶電檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行電氣試驗(yàn)

在變壓器的鐵心接地電路檢測(cè)過程中，為了給檢測(cè)檢修工作提供方便，控制檢測(cè)結(jié)果誤差，需要對(duì)檢測(cè)過程進(jìn)行控制。比如在某次檢測(cè)中，得到的數(shù)據(jù)結(jié)果為A相11.1mA，B相11.1mA，C相13.5mA，低于技術(shù)規(guī)定要求的數(shù)值。在局部放電檢測(cè)中，首先要做好前期準(zhǔn)備工作，使用的檢測(cè)設(shè)備主要包括超聲定位儀、局部放電綜合數(shù)字分析儀等。為提升檢測(cè)質(zhì)量，需要綜合利用多種檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，將脈沖電流法和超聲檢測(cè)法配合使用，并利用電流互感器得到鐵心中心脈沖的電流數(shù)據(jù)。在檢測(cè)過程中，要做到精確定位，從而實(shí)現(xiàn)快速檢修。在本次測(cè)試中，主要發(fā)現(xiàn)A相存在異常，放電數(shù)值達(dá)到了150×104pC。

3.3 根據(jù)鐵心電位狀態(tài)進(jìn)行局部放電檢測(cè)

為進(jìn)一步確定主變壓器產(chǎn)生故障的原因類型，變電運(yùn)維人員還要在檢測(cè)前和檢測(cè)后進(jìn)行試驗(yàn)分析。上述試驗(yàn)中，檢測(cè)前通過分析，將變壓器故障鎖定為鐵心夾件放電事故。由此確定了局部放電檢測(cè)的方法，通過加強(qiáng)鐵心監(jiān)測(cè)，掌握其點(diǎn)位狀態(tài)參數(shù)變化，實(shí)現(xiàn)對(duì)放電狀態(tài)的跟蹤檢測(cè)。試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，鐵心對(duì)地電壓在223V時(shí)變壓器超聲檢測(cè)信號(hào)不斷增強(qiáng)，增幅接近5~10dB，由此確定放電問題出現(xiàn)在鐵心夾件之間。出現(xiàn)故障的原因是由于磁分路與鐵心的間距果斷，而且絕緣防護(hù)不符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，繞組端部磁分路厚度也不達(dá)標(biāo)，在安裝時(shí)未控制好槽內(nèi)間隙，導(dǎo)致出現(xiàn)積碳現(xiàn)象，進(jìn)而引發(fā)局部放電問題。

4 結(jié)束語

帶電檢測(cè)在變電運(yùn)維中有極高的使用價(jià)值。使用紅外線檢測(cè)技術(shù)可以發(fā)現(xiàn)設(shè)備的局部溫度異常，及時(shí)控制故障問題。采用暫態(tài)電壓脈沖檢測(cè)技術(shù)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)局部放電異常，此外還可以采用避雷器帶電檢測(cè)技術(shù)對(duì)避雷器運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)掌控。通過使用這些帶電檢測(cè)技術(shù)，可以有效提升變電維護(hù)效率，將系統(tǒng)故障發(fā)生幾率降至最低。

[1]周旭峰.帶電檢測(cè)技術(shù)在配電設(shè)備檢修中的應(yīng)用探析[J].中國電業(yè)(技術(shù)版),2016(05).

[2]劉嘉林,董明,安珊,楊蘭均,鄺石,張偉政.電力變壓器局部放電帶電檢測(cè)及定位技術(shù)綜述[J].絕緣材料,2015,48(08):1-7.

Application of live detection technology in substation operation and maintenance

Xiang Xiao
(Maintenance division of Jingmen power supply company of State Grid Hubei electric power company,Jingmen Hubei, 448000)

The purpose of substation operation and maintenance is to detect the risk or problem of substation equipment, and provide guarantee for the stable operation of the system. This paper analyzes the application advantages of live detection technology in substation operation and maintenance, and introduces several kinds of live detection technology commonly used in substation operation and maintenance, discusses the practical application of live detection technology.

live detection technology; technical advantages analysis; substation operation and maintenance management