帶電檢測(cè)技術(shù)在配電設(shè)備狀態(tài)檢修中的應(yīng)用研究

喬軍

摘要：對(duì)配電設(shè)備進(jìn)行帶電檢測(cè)可以了解設(shè)備存在的潛在問(wèn)題，對(duì)可能發(fā)生的故障做出預(yù)判，有效避免配電設(shè)備故障造成的損失，提高設(shè)備檢測(cè)修理的針對(duì)性，延長(zhǎng)設(shè)備的使用期，降低設(shè)備維護(hù)費(fèi)用。當(dāng)前我國(guó)的配電檢修工作程序還不十分成熟，配電檢修技術(shù)仍有待進(jìn)一步完善，配電檢修人員的操作水平較低，輔助進(jìn)行帶電檢測(cè)的工具配套仍需進(jìn)一步完善。

關(guān)鍵詞：配電設(shè)備;帶電檢測(cè)技術(shù);狀態(tài)檢修

1帶電檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

帶電檢測(cè)技術(shù)有別于連續(xù)在線監(jiān)測(cè)技術(shù)，采用短時(shí)間的帶電檢測(cè)方式，因此在設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)之下開展工作，只能對(duì)設(shè)備進(jìn)行電氣檢測(cè)，不能進(jìn)行繼電保護(hù)傳動(dòng)檢測(cè)。帶電檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：首先，帶電檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的帶電檢測(cè)，保證了設(shè)備的正常運(yùn)行，減少了因配電設(shè)備停電而造成的經(jīng)濟(jì)損失和信譽(yù)損失，提高了供電安全性。其次，帶電檢測(cè)技術(shù)很好的解決了設(shè)備檢修與設(shè)備運(yùn)行之間的矛盾，在設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)之下也能排查安全隱患。

2局部放電檢測(cè)技術(shù)

2.1紅外測(cè)溫技術(shù)

2.1.1工作原理

紅外線是一種波長(zhǎng)在微波和可見光之間的電磁波，波長(zhǎng)在760nm到1mm之間，也可稱為紅外輻射。而紅外測(cè)溫技術(shù)是利用紅外線對(duì)溫度敏感的物理特點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量的技術(shù)，可以反映出物體表面輻射的能量分布情況。任何溫度高于絕對(duì)零度的物體都會(huì)發(fā)出紅外線，且紅外線具有反射、折射、散射等特點(diǎn)，使得紅外測(cè)溫技術(shù)的實(shí)現(xiàn)成為可能。紅外測(cè)溫技術(shù)能夠在不與被測(cè)物體接觸的情況下進(jìn)行測(cè)量，能夠進(jìn)行遠(yuǎn)距離的測(cè)量，不必拆解設(shè)備，無(wú)需取樣，檢測(cè)速度快，靈敏度高等特點(diǎn)，能夠及時(shí)有效的監(jiān)測(cè)到配電設(shè)備的溫度情況，并判斷是否發(fā)生過(guò)熱，了解設(shè)備問(wèn)題發(fā)生的位置和程度，判斷出配電設(shè)備的早期故障并對(duì)設(shè)備的絕緣性能進(jìn)行評(píng)判。

2.1.2適用范圍

由于紅外測(cè)溫技術(shù)只能觀察配電設(shè)備表面的溫度情況，對(duì)于設(shè)備內(nèi)部的溫度情況難以進(jìn)行感知，也難以對(duì)因設(shè)備內(nèi)部發(fā)生過(guò)熱導(dǎo)致的故障進(jìn)行監(jiān)測(cè)。對(duì)于不同被測(cè)設(shè)備、不同檢測(cè)材料的發(fā)熱情況不一樣，不同環(huán)境下的允許溫升也不同、測(cè)量存在誤差、測(cè)量位置的隨機(jī)性等問(wèn)題，所測(cè)得的溫升可能會(huì)有很大的溫差，因此通過(guò)溫升來(lái)分析判斷檢測(cè)設(shè)備的熱故障存在一定的局限性。現(xiàn)在的紅外測(cè)溫技術(shù)還處在依靠對(duì)紅外圖譜的定性分析，容易受到人為因素的干擾。

2.2超聲波檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

2.2.1具體的工作原理

在局部放電開始之前，其周圍的電場(chǎng)和介質(zhì)應(yīng)力都相對(duì)比較平衡，但在放電結(jié)束后，由于熱脹冷縮的影響，介質(zhì)的疏密度瞬間發(fā)生變化，進(jìn)而產(chǎn)生了聲波信號(hào)，其工作的頻率為20～200kHz，也就是超聲波信號(hào)。由于局部放電所產(chǎn)生的聲波，其輻射的范圍會(huì)影響整個(gè)聲譜范圍。

2.2.2超聲波技術(shù)的應(yīng)用范圍

對(duì)電力設(shè)備的表面放電檢測(cè)使用的技術(shù)是超聲波檢測(cè)技術(shù)，借助于電力設(shè)備表面安裝的超聲波傳感器檢測(cè)到局部放電的信號(hào)，其信號(hào)的強(qiáng)度和變化幅度與聲波的響度相關(guān)。另外超聲波局部放電檢測(cè)技術(shù)還可以用來(lái)檢測(cè)配電柜、斷路器等設(shè)備上的放電現(xiàn)象，也可以檢測(cè)一些人們感官無(wú)法看到的故障，比如對(duì)SF6氣體泄漏進(jìn)行測(cè)量。

2.3暫態(tài)地電壓檢測(cè)技術(shù)

2.3.1工作原理

暫態(tài)地電壓是指配電設(shè)備局部放電產(chǎn)生的電磁波經(jīng)過(guò)設(shè)備的金屬體之后，就會(huì)連接到地體，產(chǎn)生暫態(tài)電壓脈沖現(xiàn)象。當(dāng)設(shè)備的故障點(diǎn)產(chǎn)生放電現(xiàn)象之后，故障點(diǎn)就會(huì)發(fā)射電磁波信號(hào)并逐漸向兩側(cè)延伸，出現(xiàn)趨膚效應(yīng)。

2.3.3適用范圍

暫態(tài)地電壓檢測(cè)技術(shù)需要使用專門的暫態(tài)地電壓傳感器進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)范圍包括開關(guān)柜、環(huán)網(wǎng)柜、配電柜等配電設(shè)備的內(nèi)部局部放電，通過(guò)安裝在被測(cè)設(shè)備外表面的兩個(gè)暫態(tài)地電壓傳感器測(cè)得電壓的時(shí)間差，可基本定位到局部放電的位置，獲得局部放電的強(qiáng)度和頻度。暫態(tài)地電壓的大小與局部放電的大小、傳播過(guò)程中衰減的程度相關(guān)，其中衰減的程度和局部放電的位置、被測(cè)設(shè)備內(nèi)部的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和被測(cè)設(shè)備外殼縫隙的大小有關(guān)。一般來(lái)說(shuō)，放電位置越近，暫態(tài)地電壓傳感器檢測(cè)的暫態(tài)電壓值就越高。暫態(tài)電壓信號(hào)和局部放電活動(dòng)的程度關(guān)系可以用dB/mV表示。暫態(tài)地電壓檢測(cè)技術(shù)對(duì)于檢測(cè)配電設(shè)備內(nèi)部絕緣情況具有良好的效果，如金屬尖端、絕緣氣隙、懸浮點(diǎn)位等。

2.4高頻檢測(cè)技術(shù)

2.4.1工作原理

高頻檢測(cè)技術(shù)是利用頻率范圍在3-30MHz的電流脈沖進(jìn)行待測(cè)設(shè)備局部放電產(chǎn)生的電流脈沖信號(hào)的收集和分析，在設(shè)備帶電情況下進(jìn)行設(shè)備絕緣情況的檢測(cè)。被測(cè)設(shè)備局部放電產(chǎn)生的電流在設(shè)備內(nèi)部傳播的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生電磁場(chǎng)，此時(shí)利用包括電子計(jì)算機(jī)斷層掃描、羅氏線圈RogowskiCoil等在內(nèi)的電感應(yīng)器測(cè)量電流產(chǎn)生的電磁場(chǎng)。在檢測(cè)設(shè)備中，高頻段的檢測(cè)可以收集放電時(shí)的電磁波情況，同步輸入端口也能夠接收到由同步線圈采集的參考相位信號(hào)。通過(guò)對(duì)放電電磁波的形狀的提取，通過(guò)聚類分析的方法將放電信號(hào)和干擾信號(hào)進(jìn)行區(qū)分，擺脫噪聲對(duì)信號(hào)分析的干擾，有效避免噪聲淹沒(méi)電磁波信號(hào)的情況。另外根據(jù)對(duì)不同信號(hào)源的信號(hào)的分離，能夠比較準(zhǔn)確的判斷放電的類型，此種情況下尤其適合在復(fù)雜的帶電情況下的檢測(cè)。

2.4.2適用范圍

高頻檢測(cè)技術(shù)通常使用高頻版本的穿心式電流互感器進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)接地線和交叉互聯(lián)線進(jìn)行待測(cè)設(shè)備的局部放電檢測(cè)，一般常用在配電設(shè)備的終端設(shè)備上及配電設(shè)備電纜的接頭設(shè)備上。目前高頻檢測(cè)技術(shù)對(duì)于顆粒毛刺和絕緣盆內(nèi)部缺陷的放電檢測(cè)較為靈敏，但由于此種方法容易受到設(shè)備內(nèi)和外環(huán)境信號(hào)的干擾，因此在測(cè)量時(shí)應(yīng)盡量避免干擾信號(hào)的干擾，并進(jìn)行不同時(shí)間的多次反復(fù)測(cè)量。

結(jié)束語(yǔ)

面對(duì)人們的生活和生產(chǎn)對(duì)電力設(shè)施提出的高要求，供電公司必須要及時(shí)處理供電設(shè)備中可能出現(xiàn)的缺陷和漏洞，提高其安全運(yùn)行的性能。和傳統(tǒng)停電測(cè)驗(yàn)技術(shù)相比，帶電檢測(cè)診斷技術(shù)不必停電就可以直接進(jìn)行檢測(cè)，而且檢出率高，使供電設(shè)施運(yùn)行的安全性能得到提升。但是，由于其運(yùn)行成本比較高，目前還無(wú)法進(jìn)行大范圍應(yīng)用，隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，其必定可以普及使用。

參考文獻(xiàn)

[1]任雙贊，張默涵，詹世強(qiáng)，劉晶，盧鵬.帶電檢測(cè)技術(shù)在電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行維護(hù)中的應(yīng)用[J].南方能源建設(shè)，2015，02：140-145.

[2]王周.配電設(shè)備狀態(tài)檢修中紅外測(cè)溫的重要性與應(yīng)用淺述[J].中國(guó)新通信，2015，13：77-78.

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