(国网太原供电公司变电运维室山西太原030006)
摘要:电能是人们生活、生产中不可或缺的重要能源之一,随着我国电网的快速发展,传统的变电运维模式已不能适应发展的需要。带电检测技术是变电运维中的核心技术,能够发现人眼以及耳朵不能发现的问题,提前发现变电运维中存在的问题,采取行之有效的对策,降低变电设备运行的安全隐患。本文主要分析了带电检测技术在变电运维中的应用策略。
关键词:带电检测;变电运维;应用
随着社会经济快速发展,人们生活水平不断提高。对电力系统的供电能力及其供电质量提出了越来越高的要求和标准。变电设备是电厂与用户之间起着桥梁纽带作用,是电力系统的重要组成部分。当下,做好变电设备检修工作,消除电力系统运行过程中存在的隐患,减少运行事故发生,确保电力系统稳定、正常运行已经成为电力企业的一项核心任务。带电检测技术是一种先进的技术,能够实现输、变、配电设备在运行条件下的状态诊断,在延长设备使用寿命,提高设备使用效率等方面大有裨益。笔者结合实际经验,分析了红外检测技术、无线电干扰电压法、暂态地电压检测技术、避雷器带电测试技术在变电运维中的应用策略。
1变电运维的必要性
电力系统主要包括发电、输电。变电等主要的环节,电是从发电厂发出,之后通过大面积的输电线路被传输到变电站,最后再由变电站输送到各个居民用户及工业用户,从中可以看出变电运维直接决定着电力系统的运行质量,因此为了保障正常的电力供应,必须定期不定期对变电设备进行检测。简单来说,变电运维就是变电设备的运行维护,主要由变电运维操作站、变电运维队两大部分组成。变电运维操作站主要负责电站的电力运行管理,主要是在值班人数较少甚至是无人值班的情况下对电站的电力运行开展具体的管理工作;运维队则是指基站巡视及检修队伍,分为操作队和巡检队。变电运维建立在电网公司大检修的工作思路之上,在注重变电日常运行的同时加强变电检修工作从而预防变电设备的运行故障,提升供电质量和效率。
2带电检测技术在变电运维中的应用
局部放电是一种电气放电现象,产生的主要原因在于绝缘介质外施电压上升到一定程度时产生电离的电气放电,是变电设备绝缘内部的一些气泡、空隙、杂质和污秽等缺陷造成的。变电设备绝缘中常常容易出现局部放电,这种局部放电分散发生在相当小的局部空间内,一般不会导致绝缘穿透性击穿问题的出现,但是时间久了易造成电介质的局部损坏,这样就会因局部小问题带来整个变电设备的运行问题。如果长期存在局部放电,极易出现绝缘击穿的问题,这是对变电设备的致命打击。所以为了变电设备的正常运行,必须定期不定期地对电力设备进行局部放电试验,全面检测设备的运行状况。
2.1红外检测技术
红外检测技术建立在带电设备的致热效应基础上,利用特定的仪器获取设备表面发出的红外辐射信息,从而根据辐射信息判断辐射值是否有偏差,进而对设备的运行状况进行判断,并找出缺陷的根木所在、该技术由于采取特定仪器获取辐射信息,因此不需停电,而且能够远距离的高效分析红外辐射信息,这些优点使得红外检测技术在电力设备带电检测中应用价值高红外成像仪集软、硬件于一体,稳定性好,探测距离远、功能可靠。该设备能够对被测目标发出的红外辐射信号进行放大处理,并将之转换成标准视频信号,然后通过自带的监测器实时显示被检测设备的热像图,通过对图像的分析来判断设备是否出现缺陷或故障。该图像不仅能够用图片格式存放,同时更可以利用电脑软件进一步分析,最终编制分析报告。但红外检测技术在实际检测过程中也具有其一定的局限和操作要求:(1)阳光或者照明设备等光源会对测量带来很大影响,因此要求检测在无雨、雾的夜晚进行;(2)热像图的捕捉和分析要严格根据设备特点,并结合实际情况进行分析。
2.2无线电干扰电压法
电晕放电的情况下会产生电磁波,而这种电磁波能够通过无线电干扰电压表来进行检测,从而对电气设备的局部放电进行检测,国外目前仍有通过无线电干扰电压表来进行检测局部放电,而在国内常用射频传感器检测是否存在局部放电,所以这种检测方法在国内又叫射频检测法一般常用电容传感器,Rogowski线圈电流传感器和射频天线传感器等。
Rogowski线圈电流传感器发源于20世纪80年代的英国,1996年吴广宁等人对该传感器进行了不少改进,设计出宽频电流传感器,这种传感器能够对大型电机局部放电进行在线监测,具有很强的实用性,并获得了国家专利,这种在线检测传感器被应用在陕西秦岭发电厂、兰州西固热电厂;此传感器后来被用于大型汽轮发电机-变压器组,并在元宝山发电厂的运用中取得良好的效果。RIV方法不仅能定性检测局部放电现象,亦可通过电磁信号强弱对电机线棒和无屏蔽层的长电缆进行局部放电定位;Rogowski线圈传感器在实际运用中能够定量检测放电强度,且具有多达30MHz的测试频带,因此实用价值大。
2.3暂态地电压检测技术
局部放电过程中会产生电磁波,当电磁波通过检测设备传至地面就会产生暂态电压脉冲。若发生局部放电故障,带电设备就会将电子传送至相应的位置,在传送过程中会伴随着电磁波。由于电磁传播过程中会产生趋肤效应,电磁波会先传送至金属物体,因此很多电磁波信号会被金属物质阻隔。若电磁波从设备内部向外传送过程中与金属物质接触,则会产生瞬间电压信号,即暂态地电压。
暂态地电压技术在实际操作过程中需要采用专用的检测设备进行监测,且主要的检测位置有开关柜、环网柜以及配电网等位。安装在被测设备表面的暂态地电压传感器获得一定的电压时间差,这样就可以确定局部放电发生的具体位置,依此对局部位置进行深入调查,并对放电的强度、频率等进行监测。暂态地电压以及局部放电强度均与其传播息息相关,尤其是衰减程度、局部放电位置、被测设备的内部结构和被测设备的外部缝隙等有直接关联。一般情况下,放电位置之间的间隔距离越小,则暂态地电压传感器检测获得的暂态电压数值就会越高。另外,暂态地电压信号与局部放电活动程度也有所关联,其关系可用dB/mV表示。
2.4避雷器带电测试技术
避雷器带电测试适用于无间隙的金属氧化物避雷器,对各运行参数进行测试,及时了解避雷器的运行状态,运行参数中总泄漏电流数值在一定程度上可以反映避雷器的绝缘能力,而阻性泄漏电流数值可以反映绝缘性质量。避雷器带电测试过程中因为存在多种影响因素,为了保证测试结果准确可参考,可以采用补偿法测量阻性泄漏电流,以有效抵抗外部干扰,保证检测质量。同时对避雷器阻性电流检测结果中红外数据存在异常的,可以对其内部的受潮情况进行初步判断,在必要时停止供电进行解体。
3结语
变电设备承载着高负荷的电力转送,其设备绝缘在电力转送过程中不仅受到电、热的直接影响,还会因使用时间、不良环境等多种因素导致性能逐渐弱化,甚至是出现缺陷,一旦发生故障,将直接导致变电站无法正常工作。为了保障正常的电力供应,必须定期不定期对变电设备进行检测。
参考文献
[1]紫外成像在电气设备检修中的应用[J].尚亮,徐琤.农村电气化.2014(09).
[2]紫外成像在变电设备状态检修中的应用分析[J].尚亮.农村电工.2014(10).
[3]基于综合判断的高抗内部缺陷分析与处理[J].石玮佳.变压器.2017(08).
[4]带电检测技术在供电企业中的应用[J].葛瑞利.河北企业.2012(09).
[5]金属氧化物避雷器带电检测方法综述[J].毛慧明.高电压技术.2012(03).