带电检测技术在变电异常运行设备中的应用
摘要: 伴随着信息网络技术的发展,人类生活水平的提高,人们对电力的需求日益增长,同时对电网建设也提出来更高的要求和标准,针对一起运行中的110kV变压器存在异常现象,联合运用高频局放、超声波局放、红外线成像等带电检测技术,对110kV变压器进行联合诊断分析,精准定位异常点,为设备的检修提供技术支撑,有效缩短检修时间。

引言

电力能源在现代社会经济发展过程中发挥着至关重要的作用,其深刻影响着人们日常生产生活,也是各行各业经济活动顺利进展的基础和前提,所以保障供电的安全可靠性非常必要。就电力系统而言,变电检修是对电力系统安全稳定运行的维护,通过变电检修可以及时发现电力系统中电力设备的运行状态,而变电设备的检修工作是电网检修中非常关键的内容,带电检测技术在电力系统中的应用,可以在不停电的条件下准确把握电力设备的运行状态及性能,所以基于带电检测技术的变电检修方法研究至关重要,电力企业要重视基于带电检测技术的变电检修方法的研究分析。

1带电检测

带电检测技术应用的主要意义,是配电线路可以处于正常的运行状态下开展检测工作,配电线路在运行过程中,通过带电检测技术,可以实时掌握配电线路和设备的运行情况,一旦发现配电线路和设备存在问题,可以及时对存在问题的线路和设备实施处理措施,避免线路和设备出现问题,影响到电力网络正常的运行。配电线路和设备保持在运行状态,若绝缘材料的绝缘性能出现问题,或者设备所处的环境发生变化,如环境温度过高或者湿度较大等,都会引发线路和设备出现局部放电等安全问题,一旦局部放电现象加重,会破坏配电线路和设备,进而出现运行故障。局部放电通常分为四个流程:①第一个流程会出现离子化现象,放电原理为原子带有电荷;②第二个流程为气体放电,放电原理为电流发生电子崩溃情况,从而形成气体电流;③第三个流程为局部放电,放电原理为不同电极未达到桥络放电的条件;④第四个流程分为内部放电、沿面放电以及尖端放电,放电原理为在介电质孔隙或者杂物内放电。

2带电检测技术在变电异常运行设备中的应用

2.1红外线检测技术

红外线检测技术常用于对设备进行测温。红外测温原理如图1所示。变电设备在运行时会受到某些因素的影响导致设备局部温度过高。在变电设备温度升高过程中,应用红外测温装置可以科学合理地检测设备温度和分布规律,借此方式来判断设备的实际运行状态,及时判断设备是否出现异常情况,再根据判断结果来完成对设备的预见性检测和维护。此项技术在实际应用时由于不会受到电磁场的影响和干扰,所以最终检测结果的准确性较高。于是,此项技术成为一种在带电检测技术在变电运维中常用的检测技术。红外测温技术一般有两种不同的检测方式,一种是一般检测,另一种是精确检测。一般检测通常是大面积常规扫描变电设备,并在同时完成检测工作,因此不必特别要求检测装置及周围环境。精确检测对检测装置及周围环境的要求相对较高,检测时,必须达到排除风速和辐射等影响因素的条件,主要检测由设备电压制热所造成的缺陷。在实际检测时,可以联系实际情况科学合理地结合这两种检测方式,先用一般检测方式对疑似有故障的设备进行详细的检查,找到存在的可疑之处,确定好范围,最后利用精确检测方式确定故障的类型、严重性以及处理方案等等。利用这种检测方式可以有效地减短检测周期,发现并处理故障的效率也会得到有效提升。

2.2超声波检测技术

超声波检测技术在实际应用过程中主要对设备的电流脉冲展开检测,如果设备在运行过程中并没有出现局部放电情况,则设备周围的粒子应力、电厂应力以及介质应力都处于相对平衡的状态。如果出现局部放电现象,则其中的平衡状态将会被打破,这种情况下可以使用超声波检测技术展开检测。超声波检测技术在实际应用的过程中具有能量集中、频率高以及方向性强等特点,因此具有较高的实际应用价值。目前,超声波技术经常被用于配电设备表面放电情况的检测中,利用超声波传感器对配电设备展开检测。在此过程中,超声波信号中的相位和振幅受设备局部放电影响程度较大。超声波振幅的产生因素为介质的弹性系数,经过试验能够发现,超声波在气体介质中的传播速度较大,在固体和液体中的传播速度较小。在应用该技术的过程中,超声波检测技术能够应用在配电柜、变压箱、断路器的检测中以及电缆箱的检测中。如果被检测设备中的内部声波较小,同时振动幅度较小,在这种情况下超声波检测技术的作用则无法充分发挥出来,但是由于超声波检测技术具有较强的抗干扰能力,因此得到了人们的广泛应用。

2.3设备监控及接线维护技术

要保障电力系统中电力设备的安全稳定运行,要做好电力系统的设备监控及接线维护技术。基于带电检测技术的变电检修,需要工作人员重点关注变电设备的运行状态,要根据电力设备的运行状态做好发热现象以及氧化现象的检测,要及时找到解决问题的方法。另外,若变电设备在运行过程中出现连续性的失误,一定程度上会导致电力设备出现连续性故障,为有效避免这类现象,要重视标点系统的设备监控与接线维护工作,要根据电力系统工作中检修的监督工作,保障电力系统的稳定运行。

2.4高频检测技术

高频检测技术主要是应用一定范围内的电流脉冲对设备的放电信号展开分析,通常情况下信号的频率范围为3~30MHz之间,配电设备在局部放电的过程中会产生相应的电磁场,在此过程中利用计算机对其进行断层扫描以及罗氏线圈等,测量设备中存在的电磁场。在检测设备的过程中,高频段的检测方式能够对设备放电时的电波情况展开收集,并将信息结果输入到相应的端口中。通过提取放电电磁波中的形状,利用聚类分析的方式划分出其中的干扰信号以及放电信号,避免信号中出现噪声信号,提升最终检测结果的精确性。高频检测技术主要使用高频版本的电流互感器展开设备检测,在此过程中应用接地线以及交叉互联线展开局部放电检测,通常情况下安装在配电设备的终端设备以及接头设备中。该种技术在实际应用的过程中能够对配电设备中的颗粒毛刺以及绝缘盆中的内部缺陷展开准确检测,但是在此过程中需要注意降低检测环境中的干扰信号,避免信号对其产生干扰。在此基础上对配电设备展开反复多次的测量,这种方式能够提升最终测量结果的准确性,同时还能够保证测量过程中的安全性。由此可以看出,在将带电检测技术应用在配电设备状态检修中时,需要考虑每种技术的应用特性,根据特性选择相适应的带电检测技术,提升技术应用的针对性,最终达到提升配电设备状态检修质量的目的。

2.5无线电干扰电压技术

在通常情况下,电晕在放电时会产生电磁波,这种电磁波可以利用无线电在电压表检测时对其进行干扰。所以,技术人员能够在检测电气设备局部放电时利用此特点来提高检测的准确性、科学性及有效性。国外还在利用无线电干扰电压表来对设备进行局部放电检测,但我国在普遍使用射频传感器检测局部放电。RIV方法不仅能够定性检测局部放电现象,还能够通过判断电磁信号的强弱性来检测长电缆的局部放电位置。

结语

随着社会生产力的水平的不断提升,我国电网建设日益完善,人们对电力资源需求日益增长,要保障供电质量及供电服务质量,要重视基于带电检测技术的变电检修方法研究,不断提升带电检测技术,提升带电检测效益。

参考文献

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