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摘要:局部放电作为一种脉冲放电,会在变电站设备内部和周围空间产生一系列的光、声音、设备和机械的振动等物理现象和化学变化。这些伴随局部放电而产生的各种物理和化学变化可以为监测电力设备内部绝缘状态提供检测信号。目前局部放电带电检测技术已经逐渐取代传统的停电检测方法在变电站设备状态检测中得到了非常广泛的应用。
关键词:变电站;设备;局部放电;带电;检测
引言
随着社会经济不断发展和科学不断进步,电力成为人们日常生活中不可或缺的重要组成部分,电力技术也在不断突破和创新。带电检测技术逐渐取代了传统的停电检测方式,且被广泛应用于电力系统中,带电检测技术的应用能够非常全面地反映出电网设备的运行状态,使人们可以第一时间解决出现的问题,确保电力系统能够稳定、可靠地运行。
1带电检测诊断技术的主要特点
在电气设备的状态检修中,带点检测诊断技术的特点主要表现为以下几方面:(1)它在检测的过程中不用停电,有效地避免了因为停电带来的经济损失,使供电的可靠性得到提升;(2)带电检测技术诊断技术可以发现一些在设备运行过程中才会出现的问题,而且一些老旧的设备无法承受瞬时高压,因此,不能进行停电耐压测试,而带电检测诊断技术则避免了这个问题;(3)检测诊断的周期可以进行灵活的安排,这样可以对设备中存在的安全隐患进行及时的检测。
带电检测技术突出特点在于可以实现部分输、变、配电设备在运行条件下的状态诊断、缺陷部位的精确定位、缺陷程度的定量分析,解决了部分设备运行后没有测试手段的难题,有利于提高设备的可靠。
2变电设备局部放电带电检测技术
2.1地电波检测
当开关柜的绝缘层中出现局部放电时,就会产生电磁波,该电磁波是在无线电的频率范围之内的,其中有一部分电磁波会沿着间隙传播出去,一旦传播出去的电磁波遇到开关柜的接地金属外壳,就会立即产生一个电压大概在几毫伏到几伏之间的瞬态接地电压,这种瞬态接地电压从产生到消失存在的时间并不长久。因此,当开关柜处于工作状态时可以通过检测瞬态接地电压来检测设备的局部放电活动。根据我国电力检测的有关规定,瞬态接地电压的检测周期应该按以下标准:如果变电设备为新设备,根据规定应该在设备投入运行一星期之内对其进行瞬态接地电压的检测;设备在运行过程中也应该按规定标准进行检测,一般在半年到一年的时间内对设备进行一次检测;如果设备运行出现故障或运行不良时也应该检测一次。另外,在检测的过程中应该特别注意,每一次检测对于同一站的所有开关柜所使用的检测仪器应该相同。当采用地电波的方式对变电设备进行检测时,判断变电设备是否存在放电现象的一个非常重要的依据便是放电脉冲数,在设备运行状态良好的情况下,2s之内放电脉冲数在50~500个之间,如果检测时发现放电脉冲数超过1000时,就应该及时采取相应的措施加以解决,防止危险发生。
2.2超声波检测
声波的产生也是开关柜局部放电的明显特征。开关柜在局部放电的过程中产生的声波是频谱比较宽的声波,从几十赫兹到几兆赫兹不等,跨越性比较大,通常情况下人的耳朵可以听到低于20kHz的信号频率,如果信号频率高于20kHz那么人耳是听不到的,这时就需要借助超声波传感器对信号进行接收。超声波传感器的工作原理是首先利用超声探头对信号进行接收,经过一系列的处理之后以声压的形式反映出来,与此同时再将其转换成人的耳朵可以听到的信号频率。因此,工作人员可以通过声音信号来对设备是否存在放电问题进行系统的分析与判断。另外,根据我国电力检测的有关规定,超声波的检测周期应该按以下标准:如果变电设备为新设备,根据规定应该在设备投入运行一星期之内对其进行超声波的检测;设备在运行过程中也应该按规定标准进行检测,一般在半年到一年的时间内对设备进行一次检测;如果设备运行出现故障或运行不良时也应该检测一次。另外,在检测的过程中应该特别注意,每一次检测对于同一站的所有开关柜所使用的检测仪器应该相同。当采用超声波的方式对变电设备进行局部放电检测时,检测依据主要是工作人员从耳机中听到的声音信号,超声波检测技术实际上就是对声音信号的检测,对耳机中检测的声音信号进行判定,从而判断出变电设备是否存在放电问题。
2.3电容量及介损检测技术
电容量以及介损检测技术主要适用于高压套管、电流互感器、耦合电容器、电容式电压互感器等电容型设备,介损检测技术的介损带电测试仪能够测量电容型设备的泄漏电流、介损值、电容量,通常情况下电容量检测使用零磁通传感器,从而得到泄漏电流,电容量利用泄漏电流和已经采集母线的电压计算得到,测量介质损耗一般使用相对比较法进行分析,利用频谱分析法得到电压与电流的基波,利用相位比较方法获得介损值,相对比较方法适合于具有末屏和电容低压端存在的电容型设备。
2.4红外测试技术
带电检测技术中的红外测试技术主要用于检测电器设备存在的热故障点,这种发热主要是因为介电损耗或者电阻损耗导致的,例如避雷器、电容器本体发热以及引线接头、刀闸触头发热等情况。红外测试技术可以测量设备表面发射出的红外辐射,主要是没有受到阻挡的设备,但是也存在一定的局限性,例如设备内如果存在故障,或者由此出现的故障发热功率较低,故障部位距离设备表面距离较远、大型结构复杂的设备存在拍死角等。
2.5避雷器带电测试技术
带电检测技术中的避雷器带电测试技术主要适用于无间隙的金属氧化物避雷器,利用测试运行全部电流、阻性电流、阻抗角等反应避雷器的工作状态,总泄漏电流值的大小情况可以体现避雷器的绝缘情况,并且阻性泄露电流值更能体现绝缘性质量的好坏。在避雷器带电测试的过程中,因为测试现场存在的干扰较多,当前避雷器带电测试技术应用较多的测试方法,主要是补偿法测量阻性泄露电流,这种检测方法可以很好地降低现场对避雷器带电测试技术的干扰,从而获得较为准确的检测试验数据。
2.6暂态地电压检测技术
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:综上所述,目前局部放电带电检测技术已经成为变电站设备状态检测的主要技术手段,通过不同的局部放电带电检测技术能够对变电设备的实际运行情况进行及时准确的反映,从而有效的避免变电事故的发生。
参考文献
[1]陈刚.声电波检测仪在10kV开关柜局放检测中的应用[J].电工技术,2010(07).
[2]齐飞,毛文奇,何智强,黎治宇.带电检测技术在电网设备中的应用分析[J].湖南电力,2012(01).
[3]许锰,蔡鹏程.输变电设备带电检测技术研究[J].科技与创新,2015(24):153+158.