帶電檢測技術(shù)在配電線路設(shè)備運檢中的應用

趙昊廣

摘要：配網(wǎng)作為電網(wǎng)系統(tǒng)中直接與用戶相關(guān)的環(huán)節(jié)，其運行情況直接影響著電網(wǎng)供電可靠性和用戶體驗。隨著配網(wǎng)的快速發(fā)展，供電網(wǎng)絡日益復雜，并且為了提升供電可靠性，線路之間“拉手”聯(lián)絡的情況日益增多，傳統(tǒng)的單純依靠運檢人員周期性巡視及計劃停電檢修的方法已遠遠不能滿足當今配網(wǎng)運行的要求。當架空線路設(shè)備存在虛接、銹蝕、絕緣性能下降等缺陷時，都會表現(xiàn)出“熱、聲、光、電、磁”等異常現(xiàn)象。帶電檢測技術(shù)在線路帶電運行的情況下，采集線路設(shè)備的異常狀態(tài)信息加以分析，從而可準確、及時地發(fā)現(xiàn)線路設(shè)備的隱性缺陷。

關(guān)鍵詞：帶電檢測技術(shù);配電線路;運檢

通過大量的事例分析發(fā)現(xiàn)，配網(wǎng)架空線路設(shè)備隱性缺陷大多可歸類為兩種缺陷類型，即高溫型缺陷和放電型缺陷。高溫型缺陷（如設(shè)備銹蝕、端子虛接等）主要表現(xiàn)為設(shè)備溫度過高，可通過紅外熱成像測溫技術(shù)及時發(fā)現(xiàn);放電型缺陷（如絕緣子污閃、線路老化等）主要表現(xiàn)為設(shè)備對外產(chǎn)生局部放電，可通過超聲波局放檢測技術(shù)進行定性分析。研究發(fā)現(xiàn)，這兩種技術(shù)在狀態(tài)檢測中的應用存在互補關(guān)系，因此是配網(wǎng)架空線路設(shè)備帶電狀態(tài)檢測昀常用的兩種方法。

1 配網(wǎng)帶電檢測技術(shù)

1.1 紅外熱成像技術(shù)

紅外熱成像是一種通過光電元件來檢測物體表面產(chǎn)生的輻射能，再經(jīng)光電轉(zhuǎn)化及信號放大等過程，將接收到的紅外輻射信號轉(zhuǎn)變成可視化的圖像，反映物體表面溫度的技術(shù)，目前廣泛應用于電力、機械、建筑等領(lǐng)域。對于配網(wǎng)架空線路中出現(xiàn)較多的連接不良、設(shè)備銹蝕老化、長時間過負荷運行等缺陷，設(shè)備表面均會出現(xiàn)異常的高溫現(xiàn)象，通過對溫度的檢測就可獲取相應設(shè)備當前的健康狀態(tài)。

常用的紅外測溫儀工作原理如圖 1所示。首先通過紅外光學鏡頭組件將被測物體發(fā)出的能量信號聚焦到設(shè)備的探測器上，然后通過信號轉(zhuǎn)換處理，形成反映物體熱量的圖形，并可通過人機交互單元實現(xiàn)設(shè)備參數(shù)設(shè)置及圖形保存、調(diào)取等操作。

1.2 超聲波局放檢測技術(shù)

我國電網(wǎng)使用工頻 50Hz進行電力輸送，當線路、設(shè)備出現(xiàn)絕緣老化、虛接、臟污等缺陷時，往往使得絕緣設(shè)備、線路周圍的電場分布不均，而長期的電場分布不均刀會導致絕緣介質(zhì)損壞，發(fā)生局部放電現(xiàn)象，進而造成電力線路、設(shè)備的電氣性能、機械性能下降，形成隱患。超聲波局放檢測技術(shù)是一種對頻率處于 20～200kHz的聲信號進行檢測的技術(shù)，而配電設(shè)備、線路局部放電產(chǎn)生的聲信號剛好處在這個頻段，因此利用超聲波局放檢測技術(shù)可對配電設(shè)備的絕緣性能進行檢測，而局部放電的強度可反映被檢測設(shè)備絕緣性能的好壞。

超聲波局放檢測儀的工作原理如圖 2所示。首先通過超聲波傳感器獲取被測物體的局放信號，然后通過內(nèi)置信號分析處理模塊對信號進行轉(zhuǎn)化、分析，并以波形或聲音的形式顯示出來，同時可通過人機交互單元進行設(shè)備參數(shù)及波形存儲、調(diào)用等操作，以利于分析設(shè)備狀態(tài)。

2 應用實例

國網(wǎng)張家口供電公司配電室于 2018年 7月 31日至 9月 8日對轄區(qū) 10kV配電線路逐級桿塔進行帶電檢測，共檢測轄區(qū) 10座變電站、82條架空線路，共計約 7747基桿塔，線路總長度約為 412km。帶電檢測時采用以下設(shè)備。

（1）美盛 C600S紅外熱成像儀。美盛 C600S紅外熱成像儀具有重量輕、體積小、易操作的優(yōu)點，非常適合戶外手持式巡檢工作。其部分技術(shù)參數(shù)：檢測溫度的范圍為-10～50℃;熱靈敏度在 30℃時為 0.05℃;有自

動對焦功能（焦距為 0.3m）;有屏幕觸摸功能;分析區(qū)域設(shè)置方式為點、線、框可選;存儲方式為可拆卸 SD卡;續(xù)航時間≥2h。

（2）保定沃達 WD-KJF900可視化遠程超聲局部放電定位儀。保定沃達 WD-KJF900可視化遠程超聲局部放電定位儀同樣具有體積小、重量輕、易操作、靈敏度高等優(yōu)點。其技術(shù)參數(shù)：工作溫度為-25～70℃;相對濕度為 0～95%;攝像頭像素為 300萬;頻率范圍為 20～150kHz;存儲方式為內(nèi)置存儲或可拆卸 SD卡;續(xù)航時間約為 8h。

2.1 實例1

2018年 8月 30日，在對某變電站 A線進行全線路設(shè)備帶電檢測時，紅外測溫顯示#10桿右邊相高壓隔離開關(guān)溫度為 235.5℃，如圖 3所示?，F(xiàn)場環(huán)境溫度為 36℃左右，通常設(shè)備本體溫度在夏季高于 90℃、相對溫升大于 70℃，則可定為危急缺陷。而此設(shè)備溫度嚴重過高，判定存在危急缺陷。

發(fā)現(xiàn)此危急缺陷后，通過停電作業(yè)方式更換缺陷高壓隔離開關(guān)。由缺陷隔離開關(guān)（如圖 4所示）可看到，此隔離開關(guān)已嚴重燒蝕，帶電檢測裝置檢測結(jié)果判斷正確，從而避免了一次大面積意外停電事故。另外，使用超聲波局放檢測儀對該基桿塔設(shè)備進行檢測時，未發(fā)現(xiàn)放電現(xiàn)象。

2.2應用效果分析

大量實際應用案例表明，帶電檢測技術(shù)對配電線路設(shè)備潛在缺陷的檢測準確率很高，是傳統(tǒng)依賴人員肉眼直接觀察的隱患排查形式很好的補充。其優(yōu)點主要有以下幾個方面。

配網(wǎng)具有線路多、結(jié)構(gòu)雜、距離遠等特點，傳統(tǒng)依賴人工周期巡視排查隱患的方式耗時耗力，且很多隱秘缺陷不易發(fā)現(xiàn)。通過帶電檢測技術(shù)，可在地面上對桿塔設(shè)備健康狀態(tài)進行檢測，依靠輔助分析可發(fā)現(xiàn)很多肉眼看不到的缺陷，相對人眼觀察，帶電檢測技術(shù)準確率極高，大大降低了意外停電事故發(fā)生的概率。

帶電檢測技術(shù)已十分成熟，相關(guān)的儀器設(shè)備具有易攜帶、易操作等特點，從而大大提升了工作效率。

帶電檢測技術(shù)可在線路運行的情況下對設(shè)備狀態(tài)進行檢測，而不受停電計劃的影響。從設(shè)備投運時開始，通過帶電檢測工作的開展，建立線路設(shè)備運行狀態(tài)的檔案，結(jié)合大數(shù)據(jù)分析，可對配網(wǎng)設(shè)備進行精益化管理，在降低成本的同時提升供電可靠性。

3 結(jié)語

電力設(shè)備的健康狀態(tài)對于電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行至關(guān)重要，綜合運用帶電檢測技術(shù)可在不影響供電線路運行的情況下，完成對設(shè)備健康狀況的在線檢測，對虛接、銹蝕、絕緣老化、設(shè)備臟污等常見設(shè)備缺陷均能做出高準確度的判斷，從而提前發(fā)現(xiàn)潛在的設(shè)備缺陷，指導相應對策的制定，避免意外停電事故發(fā)生，對打造“堅強電網(wǎng)”具有積極作用。

參考文獻

[1]齊飛，毛文奇，何智強，等.帶電檢測技術(shù)在電網(wǎng)設(shè)備中的應用分析[J].湖南電力，2012，32（1）：27-29.

[2]鐘偉，朱澤廳.配電網(wǎng)架空線路帶電檢測技術(shù)應用探討[J].浙江電力，2016，35（4）：18-21.

[3]張文煜.紅外測溫技術(shù)在電力設(shè)備運行維護中的應用研究[J].低碳世界，2017（35）：91-92.