摘要：在變電運維過程中多種因素均會引發(fā)運行事故的發(fā)生，因此需要加強檢測工作，如應(yīng)用帶電檢測技術(shù)保證事故的及時發(fā)現(xiàn)和解決。文章所述研究對常見帶電檢測技術(shù)類型進(jìn)行分析，并就帶電檢測技術(shù)在變電運維中的應(yīng)用進(jìn)行探究，為相關(guān)人士提供參考。

關(guān)鍵詞：變電設(shè)備；帶電檢測技術(shù)；在線監(jiān)測裝置；變電運維；電力系統(tǒng) 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TM73 文章編號：1009-2374（2017）11-0096-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.11.049

隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，因此對于電力系統(tǒng)提出了更高的要求，在保證供電量的同時也需保證供電質(zhì)量。為此我國加大了電力系統(tǒng)建設(shè)力度，在擴大建設(shè)規(guī)模的同時也積極引進(jìn)新型檢測技術(shù)對系統(tǒng)運行狀態(tài)進(jìn)行實時觀測。電力系統(tǒng)主要包括發(fā)電、變電、輸電以及配電四個部分，而變電運維對電力系統(tǒng)運行質(zhì)量有著決定性影響，為此需要對變電進(jìn)行實時監(jiān)控，并引用先進(jìn)技術(shù)保證監(jiān)測質(zhì)量。帶電檢測技術(shù)的應(yīng)用對于變電運維工作有著重要影響，需加強研究。

1 變電運維帶電檢測技術(shù)優(yōu)勢

變電運維帶電檢測技術(shù)的應(yīng)用可以發(fā)現(xiàn)人眼以及耳朵不能發(fā)現(xiàn)的問題，且可以提前發(fā)現(xiàn)變電運維中存在的安全隱患，檢測流程如圖1所示。針對檢測中存在的問題進(jìn)行帶電作業(yè)處理，可在一定程度上保證變電設(shè)備處于健康狀態(tài)。首先，帶電檢測的進(jìn)行無需停電，不會對周邊居民生活和工廠生產(chǎn)造成影響，且檢測操作便捷、安全。設(shè)備監(jiān)測工作可以與日常巡視工作同步進(jìn)行，保證在設(shè)備安全運行的同時避免因為停電給用電客戶帶來用電問題，這為電力用戶帶來了極大的便利；其次，檢測設(shè)備的運行狀態(tài)，例如可對絕緣的缺陷度進(jìn)行檢測和診斷。很多變電站設(shè)備若處于運行狀態(tài)下則不能對其檢測狀態(tài)進(jìn)行判斷，處于運行狀態(tài)也不能靠近，安全隱患難以發(fā)現(xiàn)。巡檢儀的使用便可對絕緣缺陷進(jìn)行檢查，收集檢測數(shù)據(jù)并直接生成數(shù)據(jù)文檔，便于管理與分析。然后，試驗周期也可對設(shè)備運行狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整，這樣便可及時發(fā)現(xiàn)絕緣隱患，了解設(shè)備缺陷的實際情況以及變化趨勢。

2 帶電檢測技術(shù)分類

2.1 紅外線成像

紅外線成像監(jiān)測技術(shù)如圖2所示，可將其應(yīng)用于變電電氣設(shè)備因為電阻損耗和介電損耗等多重原因引發(fā)的局部溫度快速升高的監(jiān)測。但是紅外線成像技術(shù)也存在不足，如紅外線的穿透能力較差，所以如果需對較為復(fù)雜的電氣設(shè)備進(jìn)行故障檢測，并且故障的發(fā)生位置和電氣設(shè)備的表面距離較遠(yuǎn)，則使用紅外線成像技術(shù)的檢測效果較差。

2.2 暫態(tài)地電壓檢測技術(shù)

局部放電過程中會產(chǎn)生電磁波，當(dāng)電磁波通過檢測設(shè)備傳至地面就會產(chǎn)生暫態(tài)電壓脈沖。若發(fā)生局部放電故障，帶電設(shè)備就會將電子傳送至相應(yīng)的位置，在傳送過程中會伴隨著電磁波。由于電磁傳播過程中會產(chǎn)生趨膚效應(yīng)，電磁波會先傳送至金屬物體，因此很多電磁波信號會被金屬物質(zhì)阻隔。若電磁波從設(shè)備內(nèi)部向外傳送過程中與金屬物質(zhì)接觸，則會產(chǎn)生瞬間電壓信號，即暫態(tài)地電壓。暫態(tài)地電壓技術(shù)在實際操作過程中需要采用專用的檢測設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測，且主要的檢測位置有開關(guān)柜、環(huán)網(wǎng)柜以及配電網(wǎng)等位。安裝在被測設(shè)備表面的暫態(tài)地電壓傳感器獲得一定的電壓時間差，這樣就可以確定局部放電發(fā)生的具體位置，依此對局部位置進(jìn)行深入調(diào)查，并對放電的強度、頻率等進(jìn)行監(jiān)測。暫態(tài)地電壓以及局部放電強度均與其傳播息息相關(guān)，尤其是衰減程度、局部放電位置、被測設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和被測設(shè)備的外部縫隙等有直接關(guān)聯(lián)。一般情況下，放電位置之間的間隔距離越小，則暫態(tài)地電壓傳感器檢測獲得的暫態(tài)電壓數(shù)值就會越高。另外，暫態(tài)地電壓信號與局部放電活動程度也有所關(guān)聯(lián)，其關(guān)系可用dB/mV表示。

2.3 避雷器帶電測試技術(shù)

避雷器帶電測試適用于無間隙的金屬氧化物避雷器，對各運行參數(shù)進(jìn)行測試，及時了解避雷器的運行狀態(tài)，運行參數(shù)中總泄漏電流數(shù)值在一定程度上可以反映避雷器的絕緣能力，而阻性泄漏電流數(shù)值可以反映絕緣性質(zhì)量。避雷器帶電測試過程中因為存在多種影響因素，為了保證測試結(jié)果準(zhǔn)確可參考，可以采用補償法測量阻性泄漏電流，以有效抵抗外部干擾，保證檢測質(zhì)量。同時對避雷器阻性電流檢測結(jié)果中紅外數(shù)據(jù)存在異常的，可以對其內(nèi)部的受潮情況進(jìn)行初步判斷，在必要時停止供電進(jìn)行解體。

3 變電帶電檢測技術(shù)應(yīng)用實例分析

本次研究以某500kV變電站為例，對其變壓器的內(nèi)部缺陷進(jìn)行帶電檢測。于2013年將變壓器投入運行，在運行過程中技術(shù)人員需要依據(jù)相關(guān)技術(shù)要求對主變壓器實施檢測內(nèi)容。在實際作業(yè)過程中，檢測人員發(fā)現(xiàn)主變壓器油箱出現(xiàn)了氣體溶解的問題，監(jiān)測數(shù)據(jù)也存在異常。本次檢測內(nèi)容詳細(xì)如下：

3.1 設(shè)備跟蹤試驗情況

通常情況下，為了保證變壓器的運行狀態(tài)良好，需在變壓器投入運行的1d、4d、10d、30d進(jìn)行檢查，因為本次研究對象變電站中變壓器出現(xiàn)了氣體溶解現(xiàn)象，需對其運行參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測，保證其運行狀態(tài)良好。本次檢測過程中，技術(shù)人員對2號變壓器進(jìn)行檢測時發(fā)現(xiàn)，1d檢測數(shù)據(jù)沒有發(fā)現(xiàn)異常，變壓器運行良好，4d時發(fā)現(xiàn)油中溶解氣體檢測結(jié)果中三相本體油中存在C4H2。為了就部分C4H2的存在是否會對變壓器設(shè)備運行造成影響，技術(shù)人員進(jìn)行跟蹤觀測，并每日都詳細(xì)記錄檢測數(shù)據(jù)，納入工作日志。15d后，技術(shù)人員對絕緣油進(jìn)行了色譜檢測，檢測結(jié)果詳細(xì)如下：A相0.61υL/L、B相0.17υL/L、C相0.25υL/L。技術(shù)人員就檢測結(jié)果繪制了曲線圖，如圖3、圖4所示。由圖3、圖4可知，A相特征氣體在15d左右的檢測中其含量不斷提高，B相氣體趨于穩(wěn)定，C相氣體也逐漸在增長，但是增長速度緩慢。由此確定2號主變壓器運行中存在故障，會出現(xiàn)低能放電現(xiàn)象。為了保證電力系統(tǒng)整體運行穩(wěn)定，需要對電力設(shè)備進(jìn)行全面檢查，加強對檢測數(shù)據(jù)的分析研究，發(fā)現(xiàn)問題并及時解決問題。

3.2 電氣試驗情況

3.2.1 變壓器鐵心接地電路測試。在該檢測內(nèi)容實施過程中，為了給電力檢測工作的開展提供有力條件，有效控制檢測人員檢測結(jié)果誤差，需注重檢測過程的控制。基于此，本次檢測中技術(shù)人員給出的檢測結(jié)果如下：A相11.1mA、B相11.1mA、C相13.5mA，均低于相關(guān)技術(shù)規(guī)定要求。

3.2.2 局部放電測試。在正式開展該測試內(nèi)容前需要做好前期準(zhǔn)備工作，備檢測設(shè)備，主要有MICO-II超聲定位儀、TWPD-2E多通道數(shù)字局部放電綜合分析儀。另外，局部放電測試中，為了全面提升檢測質(zhì)量，技術(shù)人員需要發(fā)揮多種檢測技術(shù)優(yōu)勢，綜合采用脈沖電流法以及超聲波檢測法。在檢測時，通過對寬頻帶電流互感器的合理使用，獲得變壓器鐵心中脈沖電流信息數(shù)據(jù)，然后采用局部放電超聲探測設(shè)備對變壓器油箱壁局部放電進(jìn)行超聲檢測，在該檢測過程中需要做好定位工作。

3.2.3 測試結(jié)果。對于上述測試內(nèi)容，技術(shù)人員檢測過程中均發(fā)現(xiàn)A相異常，放電數(shù)值約為150×104pC。

3.3 鐵心電位狀態(tài)的局放檢測

為了明確2號主變壓器的故障類型和故障原因，技術(shù)人員在檢測之前經(jīng)過試驗分析會將故障原因確定為“鐵心-夾件”的放電。但是為了對故障的深入了解，技術(shù)人員加強了對鐵心部位的監(jiān)測，尤其是電位狀態(tài)參數(shù)的變化，在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)了放電狀態(tài)的跟蹤觀察目標(biāo)。鐵心電位狀態(tài)局部放電檢測的工作原理是當(dāng)鐵心在安全電壓下運行，電位狀態(tài)出現(xiàn)變化時，變壓器的放電狀態(tài)也會隨之變化，由此需對“鐵心-夾件”的放電現(xiàn)象予以確認(rèn)。另外，試驗中，當(dāng)變壓器鐵心對地電壓為223V時，變壓器的超聲信號不斷變強，提升幅度為5～10dB。技術(shù)人員依據(jù)該現(xiàn)象確認(rèn)放電是在“鐵心-夾件”之間發(fā)生的。造成該現(xiàn)象的原因有兩方面：磁分路和鐵心間距過短，且絕緣防護(hù)措施不到位；220kV的繞組端部的磁分路厚度不達(dá)標(biāo)，安裝時未對槽內(nèi)間隙進(jìn)行控制，引發(fā)積碳。

4 結(jié)語

綜上所述，變電設(shè)備的正常運行對于電力系統(tǒng)運行質(zhì)量的保證有著重要意義，其對于保證日常生產(chǎn)生活供電和提供高質(zhì)量的電能也有決定性作用。為此需要強化電力設(shè)備的檢測，并采用適宜的檢測技術(shù)保證檢測結(jié)果準(zhǔn)確，為故障排除和處理奠定基礎(chǔ)。帶電檢測是當(dāng)前較為常見的檢測措施，為保證檢測質(zhì)量，需依據(jù)檢測歷史數(shù)據(jù)和實際情況對檢測過程中進(jìn)行監(jiān)控，以維護(hù)電網(wǎng)的正常運行。

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作者簡介：孫艷飛（1983-），女，山東棗莊人，國網(wǎng)北京城區(qū)供電公司中級工程師，研究方向：配網(wǎng)運維。

（責(zé)任編輯：蔣建華）