帶電檢測(cè)技術(shù)在GIS缺陷檢測(cè)中的應(yīng)用分析

唐琳凱

摘要：電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性與我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們的正常生產(chǎn)生活密切相關(guān)，近年來(lái)，隨著電力行業(yè)的不斷發(fā)展，GIS設(shè)備以其可靠性高、占地少、便于維護(hù)等優(yōu)勢(shì)被廣泛的應(yīng)用到電力系統(tǒng)中，但是GIS設(shè)備在生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，一旦發(fā)生故障將會(huì)引起嚴(yán)重的停電事故，因此在電力工作中為提高GIS設(shè)備運(yùn)行可靠性，需要進(jìn)行缺陷監(jiān)測(cè)工作。本文對(duì)帶電檢測(cè)技術(shù)在GIS缺陷檢測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)行了分析，希望能夠提高GIS設(shè)備的運(yùn)行效率，從而為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供可靠保障。

關(guān)鍵詞：帶電檢測(cè)技術(shù);GIS缺陷檢測(cè);應(yīng)用

GIS設(shè)備在設(shè)計(jì)、裝配、安裝和運(yùn)行過(guò)程中可能出現(xiàn)各種缺陷，如果不能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)處理可能會(huì)給GIS設(shè)備的安全運(yùn)行造成影響，甚至?xí)p壞設(shè)備，所以對(duì)GIS設(shè)備進(jìn)行缺陷檢測(cè)是必不可少的。GIS缺陷檢測(cè)分為停電試驗(yàn)和帶電檢測(cè)兩種，由于停電試驗(yàn)的電壓較低，雖然能夠發(fā)現(xiàn)部分缺陷，但是卻無(wú)法反映出設(shè)備運(yùn)行的真實(shí)情況，對(duì)于一些潛伏性的缺陷不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，而利用帶電檢測(cè)技術(shù)不僅能夠在不停電的情況下及時(shí)的發(fā)現(xiàn)內(nèi)部缺陷，還能夠?qū)ζ溥M(jìn)行精準(zhǔn)的定位，從而減少故障發(fā)生概率。

一、帶電檢測(cè)技術(shù)概述

帶電檢測(cè)技術(shù)是一種電力設(shè)備檢測(cè)的重要手段，指在設(shè)備帶電運(yùn)行的情況下，對(duì)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，獲取設(shè)備狀態(tài)量，評(píng)估設(shè)備狀態(tài)，從而發(fā)現(xiàn)設(shè)備潛在性的運(yùn)行隱患，確保供電的可靠性，減少事故發(fā)生概率以及帶來(lái)的損失。帶電檢測(cè)技術(shù)有很多種，應(yīng)用帶電檢測(cè)技術(shù)能夠?qū)Σ煌毕葸M(jìn)行精準(zhǔn)的檢測(cè)，及時(shí)發(fā)出預(yù)警，同時(shí)能夠有效提升設(shè)備的檢修效率，確保電力系統(tǒng)能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

二、GIS缺陷檢測(cè)概述

GIS是上世紀(jì)60年代出現(xiàn)的一種封閉式組合電器，以斷路器為主體，與隔離開(kāi)關(guān)、接地開(kāi)關(guān)和電流互感器組合在一起，由于GIS設(shè)備縮小了配電設(shè)備的尺寸，因此減少了占地面積，而且?guī)c(diǎn)部分封閉在金屬外殼內(nèi)，因此完全不會(huì)受到大氣條件的影響，所充氣體為不燃的惰性氣體，運(yùn)行的可靠性較高，除此之外，GIS設(shè)備還具有維護(hù)工作量小、檢修周期長(zhǎng)、安裝工期短等特點(diǎn)，由此可見(jiàn)，利用GIS設(shè)備能夠有效提升電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性，更好的滿足電力系統(tǒng)運(yùn)行要求。但是由于GIS設(shè)備在安裝使用等過(guò)程會(huì)存在一定的缺陷，或者由于一些其他原因可能降低絕緣強(qiáng)度，所以必須要對(duì)設(shè)備進(jìn)行缺陷檢測(cè)，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)和維修存在的缺陷，避免引起電力系統(tǒng)故障[1]。下圖是GIS主要元件介紹。

三、GIS缺陷類型

GIS常見(jiàn)缺陷主要有氣體泄漏、水分含量、內(nèi)部放電、內(nèi)部元件故障等等。GIS設(shè)備也成為六氟化硫封閉式組合電器，其內(nèi)部充有一定壓力的SF6絕緣氣體，如果發(fā)生SF6氣體泄漏現(xiàn)象，會(huì)給整個(gè)設(shè)備和電力系統(tǒng)造成嚴(yán)重的損失，一般情況下，SF6氣體的泄漏主要與材料質(zhì)量、設(shè)備加工精細(xì)度和技術(shù)人員操作等方面的原因有關(guān)，除此之外由于設(shè)備材料的老化也有可能造成裂縫，從而出現(xiàn)氣體泄漏;另外，在SF6絕緣氣體中添加少量的其他氣體能夠在一定程度上提升氣體介質(zhì)的絕緣性能，但是與此同時(shí)如果混入少量的水分則會(huì)影響SF6的絕緣性能。GIS內(nèi)部放電主要時(shí)電暈放電的形式，六氟化硫其他在不均勻的電場(chǎng)中會(huì)發(fā)生局部自持放電，主要是由于設(shè)備中存在一定的混合物，從而影響了設(shè)備的絕緣強(qiáng)度，這樣一來(lái)不僅會(huì)增加工作人員的工作負(fù)擔(dān)，還會(huì)影響設(shè)備的可靠性和安全性。GIS設(shè)備的元件故障主要是斷路器、負(fù)荷開(kāi)關(guān)、隔離開(kāi)關(guān)、接地開(kāi)關(guān)等元件在使用過(guò)程中由于接觸不良或者短路等原因影響了設(shè)備的正常運(yùn)行，所以必須要重視對(duì)設(shè)備和線路狀況的檢查[2]。

四、帶電檢測(cè)技術(shù)在GIS缺陷檢測(cè)中的應(yīng)用

（一）特高頻局部放電帶電檢測(cè)

由于GIS設(shè)備內(nèi)部存在局部放電時(shí)的擊穿過(guò)程很快，會(huì)產(chǎn)生較陡的脈沖電流，激發(fā)出特高頻電磁波信號(hào)，特高頻局部放電帶電檢測(cè)就是通過(guò)特高頻傳感器接收局部放電所激發(fā)出的電磁波信號(hào)，對(duì)電磁波信號(hào)進(jìn)行分析，從而實(shí)現(xiàn)缺陷的類型判斷和定位，但是這種方式只能判定出大致位置，無(wú)法實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位。從使用傳感器進(jìn)行區(qū)分，可以分為內(nèi)置式和外置便攜式兩類，在對(duì)GIS設(shè)備進(jìn)行局部放電檢測(cè)過(guò)程中，分為時(shí)域測(cè)量和頻域測(cè)量?jī)煞N，在使用特高頻局部放電帶點(diǎn)檢測(cè)技術(shù)過(guò)程中，需要全面了解該方法的特點(diǎn)，事先做好相應(yīng)的準(zhǔn)備，從而排除干擾因素的影響，保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性[3]。

（二）超聲波局部放電帶電檢測(cè)

超聲波局部放電帶電檢測(cè)技術(shù)是一種被廣泛應(yīng)用的技術(shù)，由于GIS設(shè)備內(nèi)部如果發(fā)生放電或者振動(dòng)缺陷時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生沖擊的聲波或者振動(dòng)，并以球面波的形式向外傳播，該技術(shù)主要是通過(guò)在GIS設(shè)備外殼上所放置的傳感器來(lái)接收內(nèi)部放電震動(dòng)或者超聲波，然后對(duì)超聲波進(jìn)行檢測(cè)來(lái)掌握GIS設(shè)備的狀態(tài)，判斷內(nèi)部是否存在局部放電或者異常振動(dòng)。在利用超聲波局部放電帶電檢測(cè)技術(shù)過(guò)程中，為了確保傳感器與殼體接觸良好，減少信號(hào)測(cè)量損失，可以通過(guò)涂抹超聲耦合劑的方式來(lái)提高測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，除此之外，為了避免外界因素的干擾，還要注意合理的選擇測(cè)試點(diǎn)以及測(cè)點(diǎn)與其他因素的聯(lián)系。

（三）化學(xué)成分分析法

由于GIS設(shè)備內(nèi)部存在放電或者過(guò)熱缺陷時(shí)，所產(chǎn)生的能量會(huì)使六氟化硫氣體分解產(chǎn)生二氧化硫、硫化氫和一氧化碳等氣體，而且不同缺陷類型分解的產(chǎn)物不同，因此可以利用分析設(shè)備對(duì)SF6氣體進(jìn)行成分分析，從而對(duì)內(nèi)部放電或者過(guò)熱缺陷進(jìn)行判斷，根據(jù)氣體濃度還能夠檢測(cè)缺陷的嚴(yán)重程度[4]。

（四）紅外熱像檢測(cè)

由于物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生熱能，從而在物體表面形成一定的溫度場(chǎng)，從而被觀察到。同樣的道理，GIS設(shè)備在發(fā)生故障時(shí)由于分子運(yùn)動(dòng)也會(huì)產(chǎn)生熱能，形成熱像，因此可以利用紅外熱像檢測(cè)技術(shù)，通過(guò)設(shè)備吸收紅外輻射能量，以設(shè)備表面溫度和溫度場(chǎng)的分布情況來(lái)判斷設(shè)備故障，通過(guò)對(duì)熱像進(jìn)行觀察能夠更加全面徹底的發(fā)現(xiàn)很多不易察覺(jué)的細(xì)節(jié)問(wèn)題[5]。

（五）缺陷定位

缺陷定位技術(shù)主要包括兩種，一種是幅值定位，另一種是時(shí)延定位。幅值定位所應(yīng)用的是特高頻和超聲波信號(hào)的衰減作用，傳感器所檢測(cè)的信號(hào)強(qiáng)度與放電源的距離有關(guān)，放電源越近信號(hào)越強(qiáng)，放電源越遠(yuǎn)信號(hào)越弱，但是利用幅值定位技術(shù)進(jìn)行定位存在一定的缺陷，精度無(wú)法保證，這主要是由于特高頻信號(hào)在GIS腔體中衰減較小造成的，因此只能大致確定位置;而時(shí)延定位技術(shù)具體又可分為聲聲聯(lián)合定位、電電聯(lián)合定位和聲電聯(lián)合定位幾種，聲電聯(lián)合定位的方法一般應(yīng)用在能夠同時(shí)檢測(cè)到特高頻和超聲波信號(hào)的時(shí)候。

結(jié)束語(yǔ)：

總而言之，帶電檢測(cè)技術(shù)是一種科學(xué)有效的方式，利用帶電檢測(cè)技術(shù)對(duì)GIS設(shè)備進(jìn)行缺陷檢測(cè)，能夠時(shí)刻掌握其運(yùn)行動(dòng)態(tài)，盡早發(fā)現(xiàn)內(nèi)部缺陷，并精準(zhǔn)的定位缺陷進(jìn)行相應(yīng)的檢修，有效降低事故率和檢修成本，因此需要重視帶電檢測(cè)技術(shù)在GIS缺陷檢測(cè)中的應(yīng)用研究，從而為GIS設(shè)備的安全運(yùn)行和電力系統(tǒng)穩(wěn)定供電提供可靠保證。

參考文獻(xiàn)：

[1]李月華.帶電檢測(cè)技術(shù)在GIS缺陷檢測(cè)中的應(yīng)用[J].環(huán)球市場(chǎng)，2017，（23）：221.

[2]毛惠卿.探討帶電檢測(cè)技術(shù)在GIS缺陷檢測(cè)中的應(yīng)用[J].百科論壇電子雜志，2018，（2）：313.