帶電檢測技術(shù)在變電運維中的應(yīng)用

徐敏

（國網(wǎng)江蘇省電力公司揚州供電公司 江蘇省揚州市 225009）

目前，智能電網(wǎng)加快建設(shè)速度，如何維護(hù)有大容量和結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的配電網(wǎng)并使其運行具有高效性是專業(yè)工作者應(yīng)該重視的問題。為使計劃停電次數(shù)有效減少并保證供電穩(wěn)固，必須做到把變電運維工作堅決落實到實際工作當(dāng)中，讓服務(wù)質(zhì)量有所提高。由于帶電檢測技術(shù)具有在不必停電的情況下檢測設(shè)備運行狀況的功能，所以此項技術(shù)在分析、診斷設(shè)備故障和防止安全事故發(fā)生等各方面具有極其重要的價值。

1 變電運維中的重要性及帶電檢測技術(shù)優(yōu)勢

1.1 變電運維的重要性

電力系統(tǒng)擁有發(fā)電、輸電和變電等各種環(huán)節(jié)，起始點在發(fā)電廠，經(jīng)過大面積覆蓋的輸電線路傳送到變電站，最后從變電站傳送到居民住所和工業(yè)用戶當(dāng)中。變電運維在電力系統(tǒng)運行質(zhì)量方面具有非常大的影響力，需要定期檢測變電設(shè)備來確保電力供應(yīng)能夠正常運行。也就是說，變電維護(hù)就是變電設(shè)備的運行維護(hù)，通常由變電運維操作站以及變電運維隊組成。變電運維操作站主要是對電站電力運行進(jìn)行管理，在值班工作人員人數(shù)比較少的狀況下深入管理電站的電力運行。變電運維隊是負(fù)責(zé)巡邏和檢修基站的隊伍，分為操作隊以及巡檢隊兩個隊伍。變電運維是在電網(wǎng)公司的檢修工作中，技術(shù)人員在關(guān)注到變電的日常運行后加強變電檢修工作，借此防止變電設(shè)備出現(xiàn)運行安全問題，使供電質(zhì)量得到保障。

1.2 帶電檢測技術(shù)在變電運維中的優(yōu)勢

電力行業(yè)的技術(shù)人員在變電運維過程中利用帶電檢測技術(shù)可在日常工作中及時發(fā)現(xiàn)肉眼無法觀察到的問題，并且及時排查安全隱患，及時防止安全事故的發(fā)生。當(dāng)技術(shù)人員在檢測過程中排查出問題時，可以及時利用帶電檢測技術(shù)進(jìn)行處理，極大程度上排除潛在的安全隱患，防止發(fā)生安全問題。帶電檢測技術(shù)還擁有的一個極大優(yōu)勢即為技術(shù)人員在檢測過程中不必斷電，極大程度上避免對附近用戶造成斷電影響，操作起來非常簡單且安全。帶電檢測技術(shù)還可以有效提高技術(shù)人員的工作效率，因為技術(shù)人員在日常巡視工作時，可以直接利用帶電檢測技術(shù)對變電設(shè)備的運行狀態(tài)進(jìn)行檢測，可以有效避免繁冗復(fù)雜的檢測步驟，使操作變得簡單、高效。比如，技術(shù)工作人員能夠直接利用帶電檢測技術(shù)檢測、診斷絕緣缺陷程度。在變電設(shè)備的日常運行過程中，技術(shù)人員不能判斷設(shè)備的檢測狀態(tài)，不僅如此，在變電設(shè)備運行時，人若靠近設(shè)備，則會產(chǎn)生相當(dāng)大的安全隱患。但技術(shù)人員能夠利用巡檢儀檢測絕緣缺陷，對檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，并將這些數(shù)據(jù)直接在文檔中進(jìn)行保存并給以分析。運用此項技術(shù)的運維人員還可以在試驗周期之內(nèi)調(diào)整變電設(shè)備的運行狀態(tài)，做到第一時間發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在絕緣隱患的位置、設(shè)備缺陷的真實情況和變化趨勢。

2 帶電檢測技術(shù)在變電運維中的應(yīng)用

2.1 脈沖電流技術(shù)

圖1：紅外測溫原理

脈沖電流技術(shù)是目前最常見的，也是使用廣泛度最高的一種帶電檢測技術(shù)。此項技術(shù)主要是周期性地對變電設(shè)備的局部電流的運行狀態(tài)進(jìn)行放電檢測，同時也可以在直流條件下進(jìn)行局部的放電檢測。電力維護(hù)技術(shù)人員利用此項技術(shù)需要使自身積累的維修經(jīng)驗和先進(jìn)的帶電檢測技術(shù)相結(jié)合，合理利用脈沖電流法，充分發(fā)揮脈沖電流技術(shù)在電力設(shè)備檢測過程中所呈現(xiàn)的優(yōu)勢，借此達(dá)到提升帶電檢測技術(shù)整體上的工作質(zhì)量和效率的目的。

2.2 紅外線檢測技術(shù)

紅外線檢測技術(shù)常用于對設(shè)備進(jìn)行測溫。紅外測溫原理如圖1所示。變電設(shè)備在運行時會受到某些因素的影響導(dǎo)致設(shè)備局部溫度過高。在變電設(shè)備溫度升高過程中，應(yīng)用紅外測溫裝置可以科學(xué)合理地檢測設(shè)備溫度和分布規(guī)律，借此方式來判斷設(shè)備的實際運行狀態(tài)，及時判斷設(shè)備是否出現(xiàn)異常情況，再根據(jù)判斷結(jié)果來完成對設(shè)備的預(yù)見性檢測和維護(hù)。此項技術(shù)在實際應(yīng)用時由于不會受到電磁場的影響和干擾，所以最終檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性較高。于是，此項技術(shù)成為一種在帶電檢測技術(shù)在變電運維中常用的檢測技術(shù)。

紅外測溫技術(shù)一般有兩種不同的檢測方式，一種是一般檢測，另一種是精確檢測。一般檢測通常是大面積常規(guī)掃描變電設(shè)備，并在同時完成檢測工作，因此不必特別要求檢測裝置及周圍環(huán)境。精確檢測對檢測裝置及周圍環(huán)境的要求相對較高，檢測時，必須達(dá)到排除風(fēng)速和輻射等影響因素的條件，主要檢測由設(shè)備電壓制熱所造成的缺陷。在實際檢測時，可以聯(lián)系實際情況科學(xué)合理地結(jié)合這兩種檢測方式，先用一般檢測方式對疑似有故障的設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)的檢查，找到存在的可疑之處，確定好范圍，最后利用精確檢測方式確定故障的類型、嚴(yán)重性以及處理方案等等。利用這種檢測方式可以有效地減短檢測周期，發(fā)現(xiàn)并處理故障的效率也會得到有效提升。

2.3 無線電干擾電壓技術(shù)

在通常情況下，電暈在放電時會產(chǎn)生電磁波，這種電磁波可以利用無線電在電壓表檢測時對其進(jìn)行干擾。所以，技術(shù)人員能夠在檢測電氣設(shè)備局部放電時利用此特點來提高檢測的準(zhǔn)確性、科學(xué)性及有效性。國外還在利用無線電干擾電壓表來對設(shè)備進(jìn)行局部放電檢測，但我國在普遍使用射頻傳感器檢測局部放電。RIV 方法不僅能夠定性檢測局部放電現(xiàn)象，還能夠通過判斷電磁信號的強弱性來檢測長電纜的局部放電位置。

2.4 介質(zhì)損耗分析法

絕緣材料與變電設(shè)備的局部放電能力有關(guān)，變電設(shè)備的局部放電能力越強，絕緣材料遭到的破壞程度就越大。若設(shè)備局部放電的能量消耗加快，那么絕緣材料所受到的局部放電帶來的破壞也會加深。所以，各大電力部門中所有相關(guān)技術(shù)人員和管理人員必須把放電消耗功率測量工作重視起來。因為絕緣材料結(jié)構(gòu)中的氣隙數(shù)量和電壓的變化成正比，隨著電壓的升高不斷增多，與此同時，局部放電也會在一定程度上對介質(zhì)帶來損耗，會導(dǎo)致設(shè)備運行數(shù)據(jù)產(chǎn)生較為明顯的波動變化，所以電力部門的技術(shù)人員可在日常巡視檢測工作當(dāng)中，在數(shù)據(jù)變化的基礎(chǔ)上判斷局部放電能量，借此來判斷絕緣材料是否已經(jīng)遭到破壞。

2.5 超高頻局部放電檢測技術(shù)

超高頻局部放電檢測技術(shù)能夠保證測試GIS 初始局部放電脈沖的有效性。這項技術(shù)的測試儀器具有很強的測量頻帶和降低噪音信號的功能。利用這兩項功能可以極大程度上削減噪聲在放電檢測上的負(fù)面影響，從而保證并且提高整個設(shè)備監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，同時還可以最大程度上再次呈現(xiàn)局部放電脈沖。技術(shù)人員在利用此項技術(shù)時，可以依據(jù)頻帶的寬窄程度，在實際操作過程當(dāng)中將其分成超高頻窄帶檢測和寬頻帶檢測。兩者在中心頻率方面存在著很大的差別。由于超高頻寬頻檢測技術(shù)有降低噪聲和涵蓋信息量大的優(yōu)點，所以有著更為廣泛的應(yīng)用。

3 帶電檢測技術(shù)在變電運維中的應(yīng)用要求

3.1 定期進(jìn)行變電運維中的帶電檢測

隨著科技與經(jīng)濟的飛速發(fā)展，人們生活中的用電量也在隨之逐漸增加。因此，在這種情況下，變電站設(shè)備的運行維護(hù)壓力逐漸增大，構(gòu)成變電設(shè)備的眾多零部件中的任何部件的損壞都會對電力運行系統(tǒng)的運行產(chǎn)生嚴(yán)重的不利影響。因此，為解決這一問題，電力企業(yè)有必要根據(jù)本企業(yè)的運行情況，對電力設(shè)備進(jìn)行全面、定期的帶電檢測，并針對不同的檢修問題制定具有針對性的、科學(xué)、合理的檢修檢測方案，從而有效降低因變電站突發(fā)事故造成的檢測和維護(hù)困難的情況，以此來保證整個變電設(shè)備的穩(wěn)定運行和安全性，滿足廣大用戶的用電需求。

3.2 做好專項帶電檢測的開展工作

技術(shù)人員在日常工作中要做好檢測數(shù)據(jù)的定期收集和統(tǒng)計工作，之后再依據(jù)這些日常工作中檢測到的數(shù)據(jù)和現(xiàn)場檢測到的數(shù)據(jù)對其進(jìn)行科學(xué)合理的分析，準(zhǔn)確捕捉到變電設(shè)備安全隱患點存在的具體位置。位置確定后，要及時組織技術(shù)人員進(jìn)行帶電檢測專項工作。

3.3 做好對技術(shù)人員的專業(yè)培訓(xùn)工作

目前，大多數(shù)的電力企業(yè)的變電運維檢測工作都是由技術(shù)檢查員進(jìn)行的，所以，變電檢測維修技術(shù)的整體水平往往由技術(shù)人員專業(yè)水平的高低來直接影響與決定。于是，基于這種情況，電力企業(yè)就需要在實際電力傳輸過程中不僅要做好日常運維檢修工作，還必須把招攬相關(guān)技術(shù)人員的工作重視起來，與此同時也不能忽視對企業(yè)已有的相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行定期的技術(shù)培訓(xùn)工作，不斷提升技術(shù)人員在變電運維中采取帶電檢測技術(shù)方面的專業(yè)知識和專業(yè)技能。然而在對技術(shù)人員進(jìn)行專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)過程中，不能一味地只培養(yǎng)實用技術(shù)，還必須加強專業(yè)技術(shù)人員的安全意識，提高工作責(zé)任感，培養(yǎng)團隊協(xié)作能力，通過培訓(xùn)，使團隊達(dá)到具有高素質(zhì)、高水平和高度專業(yè)性的標(biāo)準(zhǔn)，成為一支能夠預(yù)防問題發(fā)生且能及時發(fā)現(xiàn)問題解決問題的優(yōu)秀團隊。

4 帶電檢測技術(shù)在變電運維中的應(yīng)用案例

4.1 帶電檢測技術(shù)跟蹤檢測變電設(shè)備

為避免設(shè)備在運行時出現(xiàn)故障，需對設(shè)備進(jìn)行早期檢查，技術(shù)人員應(yīng)該在變電設(shè)備投入1d、7d 和30d 時分別進(jìn)行檢測，接著集中討論、研究和分析變壓器的氣體溶解問題。經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)，2 號變壓器在1d 的檢測數(shù)據(jù)有異常狀態(tài)，但是變壓器的運行狀態(tài)是良好的；在7d 的檢測過程中出現(xiàn)本體存在C4H2的情況。技術(shù)人員利用色譜檢測技術(shù)檢測得到三相絕緣油的測驗結(jié)果，來分析了解C4H2在變壓器運行過程中形成的影響。最后分析得到的結(jié)果為2 號主變器有運行故障問題，可能出現(xiàn)低能放電現(xiàn)象，對此，技術(shù)人員要對變電設(shè)備進(jìn)行全面的詳細(xì)檢測，并且第一時間著手處理問題，以防故障擴大從而造成更加惡劣的影響。

4.2 利用帶電檢測技術(shù)進(jìn)行電氣試驗

為給變壓器的鐵心接地電路檢測的檢測工作提供便利，且保障得到準(zhǔn)確的檢測結(jié)果，需要技術(shù)人員有效控制檢測過程。比如，在某一次檢測過程中，最終得到的檢測結(jié)果為，A 相為11.1mA，B 相為11.1mA，C 相為13.6mA，并沒有達(dá)到技術(shù)的規(guī)定值。在局部放電檢測過程中，相關(guān)工作人員應(yīng)提前做好相關(guān)準(zhǔn)備工作，所利用的檢測儀器有局部放電綜合數(shù)字分析儀和超聲定位儀等等。為達(dá)到在更大程度上提高檢測的質(zhì)量，需要綜合運用許多不同的檢測技術(shù)，還要做到使每一項技術(shù)的功效得到充分的發(fā)揮。比如，采用超聲檢測法與脈沖電流法，在電流互感器的作用下分析出鐵心中心脈沖的電流數(shù)據(jù)。實際操作過程中，必須保證定位的準(zhǔn)確性和檢修完成的快速性。在此次測試過程中，A 相呈現(xiàn)異常狀況，其放電值達(dá)150×104pC。

4.3 利用鐵心電位檢測局部放電

為明確變壓器出現(xiàn)問題的原因，相關(guān)技術(shù)人員在檢測之前和檢測之后都要做一些試驗分析，經(jīng)過分析明確問題出在鐵心夾件放電上，最后經(jīng)過研究明確要使用局部放電技術(shù)來檢測相關(guān)設(shè)備。經(jīng)過試驗可以看出，地鐵對地電壓達(dá)到223V 時，超聲檢測的信號隨之不斷增大，增幅接近5 ～10dB。由此能夠判斷出，于鐵心夾件之間存在放電問題。是磁鐵路和鐵心之間的間距不夠，而且絕緣防護(hù)未達(dá)標(biāo)導(dǎo)致局部放電發(fā)生的主要原因。

5 結(jié)語

帶電檢測技術(shù)在變電運維中有很大的應(yīng)用價值。技術(shù)人員要合理運用此項技術(shù)，了解設(shè)備的運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)問題并解決，保證電力系統(tǒng)能夠安全運行。