試析帶電檢測(cè)技術(shù)在變電運(yùn)維中的應(yīng)用

冉曉梅

國網(wǎng)四川省電力公司梓潼縣供電分公司 四川梓潼 622150

隨著人們生活中質(zhì)量提升，對(duì)于電能需求也隨之提高，為保證人們實(shí)現(xiàn)安全用電，需提高電力運(yùn)行穩(wěn)定性與安全性。而現(xiàn)行設(shè)備檢修是根據(jù)停電周期進(jìn)行檢修，已經(jīng)無法滿足電網(wǎng)發(fā)展需求，需采取帶電檢測(cè)技術(shù)，完成輸、配、變電設(shè)備運(yùn)行下狀態(tài)監(jiān)測(cè)，精準(zhǔn)定位缺陷部位，定量分析缺陷程度，適時(shí)檢修缺陷，避免設(shè)備產(chǎn)生故障，提高設(shè)備利用率，從而推動(dòng)電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步發(fā)展。

1 變電運(yùn)維重要性

電力系統(tǒng)具備輸電、發(fā)電、變電等多種環(huán)節(jié)，起始點(diǎn)為發(fā)電廠，通過覆蓋大面積輸電線路將其傳輸至變電站，進(jìn)而傳送至工業(yè)用戶與居民住所中。在電力系統(tǒng)中，變電運(yùn)維可保證系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量，通過變電設(shè)備定期檢測(cè)可為電力供應(yīng)提供保障。變電運(yùn)維操作站負(fù)責(zé)管理電站電力運(yùn)行，值班人員較少，分為巡檢隊(duì)與操作隊(duì)，避免設(shè)備產(chǎn)生問題，可見該工作重要性[1]。而帶電檢測(cè)技術(shù)指的是設(shè)備帶電運(yùn)行下，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)設(shè)備狀態(tài)量，分析設(shè)備缺陷中產(chǎn)生的電、磁、光、聲、熱，監(jiān)測(cè)電磁波、超聲波、發(fā)熱、振動(dòng)等參數(shù)，以尋找設(shè)備潛在隱患。工作中無需將設(shè)備斷電，不會(huì)影響附近用戶用電，且操作較為安全簡單，能夠提高人員工作效率，避免復(fù)雜繁冗的步驟影響檢修效果。

2 變電運(yùn)維中帶電檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

2.1 紅外測(cè)溫技術(shù)

紅外測(cè)溫技術(shù)原理是指將物體散發(fā)的不可見紅外能量通過儀器將其轉(zhuǎn)化為課件熱圖像，不同顏色則表明被測(cè)物體溫度不同，借助熱圖像能夠觀察被測(cè)物體溫度整體分布情況，研究發(fā)熱，為研究與工作提供判斷依據(jù)。利用此種方式即可明確設(shè)備是否正常運(yùn)行，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)預(yù)見性維護(hù)檢測(cè)，技術(shù)應(yīng)用中不會(huì)受到磁場(chǎng)干擾，安全性高，結(jié)果準(zhǔn)確，屬于常用檢測(cè)方法。在變電運(yùn)維中，紅外測(cè)溫檢測(cè)通常為精準(zhǔn)檢測(cè)與一般檢測(cè)，后者對(duì)于檢測(cè)環(huán)境與裝置具有嚴(yán)格要求，需排除輻射、風(fēng)速等影響進(jìn)行檢測(cè)，用于檢測(cè)設(shè)備內(nèi)部受到電壓制熱造成的缺陷[2]；后者則用于常規(guī)大面積掃描設(shè)備，掃描速度較快，對(duì)于檢測(cè)環(huán)境與裝置無特殊要求。工作過程中，可結(jié)合應(yīng)用兩種方法，先對(duì)設(shè)備展開一般性監(jiān)測(cè)，尋找故障隱患與潛在可疑點(diǎn)，明確范圍后以精準(zhǔn)檢測(cè)方式排查嚴(yán)重程度、故障類型及處理方式，可縮短檢測(cè)周期，能夠準(zhǔn)確、迅速發(fā)現(xiàn)故障。

2.2 暫態(tài)地電壓檢測(cè)技術(shù)

設(shè)備由于產(chǎn)生局部放電情況發(fā)生電磁波流經(jīng)外部設(shè)備金屬體后，直接連接大地，將會(huì)產(chǎn)生暫態(tài)電壓脈沖。設(shè)備放電后故障點(diǎn)會(huì)發(fā)射電磁波信號(hào)，且向兩側(cè)逐漸延伸，進(jìn)而發(fā)生“趨膚效應(yīng)”。導(dǎo)體中如若存在交變電磁產(chǎn)或交流電磁場(chǎng)，內(nèi)部電流則無法均勻分布，導(dǎo)體外表面會(huì)集中大部分電流，導(dǎo)體表面與電流密度距離減小則電流逐漸增大，降低了內(nèi)部電流，增加了損耗功率與電阻。在應(yīng)用該技術(shù)中，主要是檢測(cè)對(duì)地電壓掌握實(shí)際設(shè)備運(yùn)行情況，尋找故障點(diǎn)，可用于帶電開關(guān)柜檢測(cè)，遇到無法診斷問題則可與在線監(jiān)測(cè)裝置理念和應(yīng)用，綜合分析判斷所得數(shù)據(jù)。

2.3 無線電干擾電壓法

電暈放電會(huì)產(chǎn)生電磁波，可借助無線電干擾電壓表檢測(cè)電磁波，進(jìn)而檢測(cè)電氣設(shè)備局部放電問題。當(dāng)前，國外仍有部分采取該方法檢測(cè)局部放電，國內(nèi)則多應(yīng)用射頻傳感器檢測(cè)，因此在國內(nèi)可將該方法稱作射頻檢測(cè)法，可用Rogowski線圈電流傳感器、電容傳感器及射頻天線傳感器。其中，Rogowski起源于英國，吳廣寧等人1996年改進(jìn)該傳感器，設(shè)計(jì)寬頻電流傳感器，可在線監(jiān)測(cè)大型電機(jī)放電，實(shí)用性較強(qiáng)，應(yīng)用于蘭州西固熱電場(chǎng)、陜西秦嶺發(fā)電廠等。

2.4 超聲波信號(hào)檢測(cè)技術(shù)

設(shè)備產(chǎn)生放電現(xiàn)象后，以波形方式傳遞信號(hào)至設(shè)備表面，在表面安裝接收、檢測(cè)傳感器，通過超聲波信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)分析，可結(jié)合信號(hào)頻率與大小做好處理，將故障消除。該檢測(cè)方式并不會(huì)受到電磁場(chǎng)干擾影響，可用于氣體絕緣開關(guān)與大電容器等設(shè)備帶電檢測(cè)中。工作過程中，斷路器、開關(guān)柜、配變均可用設(shè)備房點(diǎn)檢測(cè)，或是檢測(cè)無法肉眼直觀察覺的SF6氣體泄漏故障等。工作中需要注意，電纜與配電設(shè)備終端放電振動(dòng)較小，檢測(cè)中可能產(chǎn)生偏差，難以確保結(jié)果精準(zhǔn)性。

2.5 介質(zhì)損耗分析法

變電設(shè)備產(chǎn)生局部放電與絕緣材料相關(guān)，局部放電越強(qiáng)，則表明破壞絕緣材料程度越大，加劇了設(shè)備能量消耗，進(jìn)一步加深局部放電導(dǎo)致絕緣材料損耗嚴(yán)重。因此，電力部門管理人員與技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)高度重視測(cè)量放電消耗功率工作。而在此過程中，電壓變化與絕緣材料結(jié)構(gòu)氣隙數(shù)量為正比，電壓升高下氣隙數(shù)量隨之增多，造成介質(zhì)損耗，設(shè)備運(yùn)行中參數(shù)數(shù)據(jù)也會(huì)發(fā)生顯著波動(dòng)變化。因此，電力部門人員在日常巡檢中，可結(jié)合數(shù)據(jù)變化對(duì)局部放電能量加以判斷，明確是否損壞了絕緣材料。

3 應(yīng)用案例

某500kV變電站更換變壓器設(shè)備，通過帶電檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)變壓器缺陷，設(shè)備投運(yùn)后，人員結(jié)合技術(shù)要求，監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行。在運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)主變壓器油箱氣體溶解，造成數(shù)據(jù)異常，為保證設(shè)備運(yùn)行良好，早期投入變壓器后1、7、30d進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)該問題集中研究。分析運(yùn)行參數(shù)后發(fā)現(xiàn)，1d檢測(cè)中變壓器數(shù)據(jù)異常，運(yùn)行良好，7d發(fā)現(xiàn)本體油存在C4H2，跟蹤監(jiān)測(cè)后發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行故障，具有低能放點(diǎn)情況，需全面檢查設(shè)備[3]。鐵芯接地電路檢測(cè)中，采取超聲定位儀，對(duì)多種技術(shù)綜合應(yīng)用，批核超聲檢測(cè)與脈沖電流法，精準(zhǔn)定位，發(fā)現(xiàn)A相存在問題。故障原因在于鐵芯與磁分路間距問題，絕緣防護(hù)與要求不符，為控制槽內(nèi)間隙，產(chǎn)生積碳，從而造成局部放電。

4 結(jié)語

綜上所述，變電運(yùn)維中帶電檢測(cè)技術(shù)具有較高應(yīng)用價(jià)值，可提高工作效率與質(zhì)量。實(shí)際應(yīng)用中，帶電檢測(cè)技術(shù)包含紅外測(cè)溫技術(shù)、暫態(tài)地電壓檢測(cè)技術(shù)、無線電干擾電壓法、超聲波信號(hào)檢測(cè)技術(shù)及介質(zhì)損耗分析法，需結(jié)合實(shí)際情況選擇監(jiān)測(cè)方法，以提高變電維護(hù)質(zhì)量，降低系統(tǒng)故障概率。