变电设备带电检测技术的应用探究

郑岳朋  裴银辉

(国网鹤壁供电公司  河南鹤壁  458030)

摘要:  我国的电力产业日益发展壮大,国家电网的规模和容量的不断扩大,电网的安全运行已经越来越受到关注。在整个电力系统中共包括了发电、变电、输电、变电四个主要部分,变电是将电力送至千家万户的最后一个步骤,将电网中的电力通过各种变电设备,进行合理的电能分配,关系到广大百姓的用电需求。变电的最终目的都是为了提高电力输送的安全稳定,变电设备状态检修作为保证输送稳定的重要步骤，在电力工作中正扮演越来越重要的角色。

关键词:  变电设备;带电检测;技术应用

引言

最近几年,变压器带电检测工作受到了人们的广泛关注,不少国家的相关学者都进行了相应的实验及理论研究,研究对象主要是高顺电流检测法、超声波法、特高顺法等带电检测法。已有研究表明,与离线试验及在线监测相比,带电检测不仅兼有二者优点,还具备非侵入、便携性、操作简便等独特优势。

1带电检测诊断技术的主要特点

带电检测诊断技术应用具有以下几个特点:①带电检测诊断技术在运用时,可以在一直供电状态下进行运作,降低由于电力供应间性带来消极事故发生率,减少财务支出,增加电力运作安全性和稳定性。②在电力运行环节,带电检测诊断技术利于发现不同电力设备和装置在运行时,存在弊端和问题,发现设备和装置的安全性。例如：发现一些运行时间较长和老化损坏装置设备在高压环境中运作状态。在高压环境,电力设备的电力负载力检测具有一定难度,无法在停电条件下进行,带电检测诊断技术的运用,为设备检测工作带来便利性。③带电检测诊断技术运用灵活,依据检测需求和任务量,灵活设置周期,及时发现设备在运行状态下存在问题,利于发现设备问题故障,利于及时检修和维护,降低财务支出。电力检修工作也具有自身特点对状态检修工作的运作流程示意图进行分析和研究,发现其首先要建立一个大目标,把故障检修工作放在主要位置,建立定期检修目标和计划检修目标,保证中心检修可靠性,在保证上面工作做好后对设备预防性检测,检测设备状态。

2变电设备带电检测技术的应用

2.1超声波带电检测诊断技术

超声波带电检测诊断技术在实际应用时,其运作频率为21～210kH2,站在理论性角度来说,超声波带电检测诊断技术运作频率就是超声波信号体现,在系统部分区域出现放电现象时,周围电厂区域会产生介质应力,这一介质应力具有平衡性。但是随着温度变化环境中会发生热胀冷缩现象,介质应力在受到热胀冷缩应用、密度产生变化,形成声波信号。对于电力系统来说,超声波带电检测诊断技术应用,可以在电力设备和装置运作时,对设备和不同装置表面检测工作就可以利用超声波带电检测诊断技术,结合电力设备和装置表面性质,在其表面设置传感设备,具有超声波性质传感设备可以对外部放电倍号分析和判断,结合信号强弱度变化,判断超声波带响度和幅度,给出检修结果,判断设备运作安全性。其次,超声波带电检测诊断技术,也满足变电柜检测工作要求,对断路设备和不同放电设备进行检测,具有较好的实际应用性,具有其它技术不具备的功能。例如：超声波带电检测诊断技术可以对一些人体感官不能发现故障检测,对不同隐性气体侧漏故障检測。其次,除了上面阐述检测以外,在实际检测中,要结合实际检测需要,利用不同检测技术检测,保证检测技术满足实际检测需要,确保检修全面性和有效性。如:在对设备开展检测工作时,可以利用高频带电检测诊断技术应用,这一技术具有自身应用优势。

2.2变压器局部放电带电检测的定位方法

(1)超声波检测定位

超声波定位法的主要依据就是,超声信号及电脉冲信号之间存在一定的时延,可以充分发挥时延作用完成定位。这种定位方法具有以下优势,即操作方便、抗干扰能力强、在线监测结果较准确等,因此受到了研究人员的关注。利用超声波进行局部放电定位时,首先选取贴附在变压器箱体上的一路传感器作为参考点,分别测得放电信号传播至其他传感器与参考传感器间的相对时延,将此时间差带人满足该组传感器几何关系方程组求解,即可得到放电的几何位置,也称双曲面法。据此原理,影响变压器局部放电定位精度的主要包括三方面，即定位计算方法、超声传感器间时延估计以及等值声速v的取值。

(2)特高频检测定位

一般情况下,特高频电磁信号本身就有较强的抗于扰能力,加之电磁波在变压器中具有较快的传播速度,这些特征都为其准确定位奠定了基础,但是高频电磁波也有一定的缺陷,就是无法穿透金属完成传播,遵循几何绕射理论,而电力变压器内部结构复杂,绝缘纸板、绕组等都会影响电磁波的传播路径,有必要探讨影响UHF电磁波传播的影响因素。以油纸复合绝缘介质为例,电磁波在其中的传播损耗较小,但是在良导体中的传播大都发生了反射。如果在放电源和特高烦传感器之间放置铁心及变压器线圈等进行对比试验,发现变压器铁心等实体金属对电磁波造成强烈衰减,信号首峰难以分辨,而电磁波可有效穿越绕组线圈并接近直线传播。虽然针对现场电力变压器局部放电定位问题,许多研究人员开发出多种定位算法与时延估计方法但仍与实际放电位置有很大误差。

2.3红外側带电检测诊断技术应用

红外侧带电检测诊断技术,红外线的距离大约在0.78-1100Ω之间,因此也被叫做辐射性红外线。站在理论和工作原理角度来说,红外侧带电检测诊断技术时依据红外线自身功能,对温度判断和分析把物体表面温度,物体在受到辐射后产生的能量进行分析,判断密度和划分情况,在实践和应用后发现红外侧带电检测诊断技术满足当下状态检修需要。红外侧带电检测诊断技术灵活度不高,不具有解体性,可以不进行取样,依据存在故障位置和程度,对其进行检测,利于判断出设备存在安全隐患。红外側带电检测诊断技术在运用时,可以对需要检测区域中,不同设备进行大规模的扫描,在电流温度身升高而增加设备温度条件下应用,判断出温度升高设备运作安全程度。

2.4暂态地电压检测技术

暂态地电压检测技术是通过利用局部放电时产生的电磁波,经过检测设备传至地面并产生暂态电压脉冲的原理进行检测的技术。产生局部放电故障时,电子由带电设备传至其他位置,并由电流产生电磁波,向两侧进行传播,因为电磁传播的趋肤效应,电磁波先向附近的金属物体表面进行传播,其中的大多数电磁波信号受设备金属外壳隔绝,只有少部分通过金属外壳向设备内部进行传播,当电磁波在设备内部继续进行传播并再次接触到金属表面时,会产生时间极短的电压信号,即暂态地电压。

暂态地电压检测技术需要使用专门的暂态地电压传感器进行检测,检测范围包括开关柜、环网柜、变电柜等变电设备的内部局部放电,通过安装在被测设备外表面的两个暂态地电压传感器测得电压的时间差,可基本定位到局部放电的位置,获得局部放电的强度和频度暂态地电压的大小与局部放电的大小、传播过程中衰减的程度相关,其中衰减的程度和局部放电的位置、被测设备内部的结构特点和被测设备外壳缝隙的大小有关。

结束语

通过大量的检测数据中探究出,在变电设备状态检修工作的存在的普遍规律,进而指导今后的变电检修工作。当前我国的变电检修工作程序还不十分成熟,变电检修技术仍有待进一步完善,变电检修人员的操作水平较低,辅助进行带电检测的工具配套仍需进一步完善。

参考文献：

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