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摘要:为了保证配电网运行的安全性,则需要在保证配电网正常运行的基础上,展开配电设备状态检修,能够有效提高配电网的运行质量。在带电检测的过程中,需要根据配电网的实际运行情况使用相应的带电检测技术,提升最终的带电检测质量,同时还能保证监测过程中的安全性,本文将重点研究带电检测技术在配电设备检修中的应用。
关键字:带电检测技术;配电设备;检修;应用
1带电检测意义
带电检测技术指对正处于运行过程中的配电设备开展状态检测工作,实现对设备故障的及时发现与解决的技术。通过对特殊仪表和仪器装置进行应用,完成针对电气设备所开展的特殊检测工作,用以发现正处于运行状态下的电气设备的潜在故障,对带电状态下配电设备所使用绝缘体的寿命以及绝缘程度进行诊断。处于运行状态下的配电设备,无论是设备自身所应用绝缘材料均匀程度较差,还是设备内部存在杂质或空洞,亦或是设备运行环境过于潮湿等,都会导致局部放电问题的出现。
2带电检测技术在配电设备检修中的应用
2.1红外测温技术
红外测温技术的原理:配电系统在实际运行时,会产生一定的热效应,这些热效应可以通过红外测温仪进行检测,包括配电设备表面的温度和热量分布情况根据这些数据可以判断设备的故障。
红外测温检测技术按照检测程度可以分为两类:第一类是一般性的检测技术,另一种是准确性检测技术。其中一般性监测多是针对电流发热或者设备整体发热进行的。它对被测设备所处的环境要求没有那么苛刻。而且一般性监测所用的设备也比较简单,并不复杂。准确性检测技术对被测设备所处的环境要求高,可以有效避免由于风速等外界的环境影响测量较为精准。
不足之处就是红外测温技术只能针对设备表面的温度分布状况进行诊断分析,而无法对设备内部的热点进行探测。由于被测设备的材料性能参数都不一样,不同材料的发热情况不同,而且在不同的环境条件下允许温度也不一样。红外测温技术仅仅只是依靠温度的变化这样单一指标进行分析,容易产生误差。另外,红外测温技术使用者的操作能力也不相同,很容易造成人为干扰误差。
2.2暂态地电压检测技术
暂态地电压检测技术主要是通过对于局部放电时产生的电磁波加以利用,这些电磁波在经过检测设备传输到地面会产生暂态电压脉冲,该技术就是基于此实现对于配电设备的检测。在配电设备出现局部放电故障的时候,电子就会由带电设备传到其它的位置,然后由电流产生电磁波,电磁波会向两侧进行传播,而电磁传播又具有趋肤效应,所以其会先向附近的金属物体表面进行传播,而其中又只有少部分会通过金属外壳向设备内部进行传播,在电磁波在设备的内部继续进行传播并且接触到金属的表面时,就会产生时间非常短暂的电压信号,也就是所谓的暂态地电压。
暂态地电压检测技术需要应用专门的暂态地电压传感器来进行检测,在配电设备的状态检修中,其检测的范围主要包括开关柜、环网柜、配电柜等配电设备的内部局部放电,在对于该技术加以应用的时候,一般都是利用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来对于局部放电的位置进行初步定位,并且获得局部放电的强度以及频度。一般在进行检测的过程中,如果放电位置越近、暂态地电压传感器检测的暂态电压值也就会越高。暂态地电压检测技术对于检测配电设备内部绝缘情况具有非常良好的效果。
2.3超声波信号检测技术
利用超声波信号检测技术能够对频率在20~200kHz区间的信号进行检测。当配电设备产生放电现象时,放电的信号就会以行波的方式传到设备表面,贴在设备表面的超声传感器就能检测到放电信号的频率和大小等特性。超声波信号检测技术的运用不受电磁场的干扰,能有效用于气体绝缘开关、大电容器等的检测。超声波信号检测技术通常用于配电变压器、配电柜、开关柜、断路器等配电设备的放电检测,也用于检测SF6气体泄漏等无法直观上看到的声波变化故障等现象。但是要注意,电缆终端、配电设备附件等放电引起的振动幅度非常小,用超声波信号检测不能保证检测结果的准确性。
2.4高频检测技术
高频检测技术是利用频率范围在3-30MHz的电流脉冲进行待测设备局部放电产生的电流脉冲信号的收集和分析,在设备带电情况下进行设备绝缘情况的检测。被测设备局部放电产生的电流在设备内部传播的过程中会产生电磁场,此时利用包括电子计算机断层扫描、罗氏线圈等在内的电感应器测量电流产生的电磁场。在检测设备中,高频段的检测可以收集放电时的电磁波情况,同步输入端口也能够接收到由同步线圈采集的参考相位信号。通过对放电电磁波的形状的提取,通过聚类分析的方法将放电信号和干扰信号进行区分,摆脱噪声对信号分析的干扰,有效避免噪声淹没电磁波信号的情况。另外根据对不同信号源的信号的分离,能够比较准确的判断放电的类型,此种情况下尤其适合在复杂的带电情况下的检测。
高频检测技术通常使用高频版本的穿心式电流互感器进行检测,通过接地线和交叉互联线进行待测设备的局部放电检测,一般常用在配电设备的终端设备上及配电设备电缆的接头设备上。目前高频检测技术对于颗粒毛刺和绝缘盆内部缺陷的放电检测较为灵敏,但由于此种方法容易受到设备内和外环境信号的干扰,因此在测量时应尽量避免干扰信号的干扰,并进行不同时间的多次反复测量。
3红外测温技术在配电设备检修中的具体应用案例
某配电室高压配电柜高压断路器的控制回路电源仅由一台控制变压器提供,变压器的第一次电压为100V,引自电压互感器,二次电压为220V,用于控制真空断路器分合闸操作。由于变压器一直处于运行状态,再加上当时正值夏季,变压器的温度一直都在50℃左右。由于变压器温度过高容易导致短路燃烧和爆炸等危害,因此工作人员每次进行检修时,都非常认真的测试变压器的温度,以确保其正常运行。在一次例行检修中,利用红外测温仪测得变压器的表面温度在90℃,变压器表面也出现了轻微变色,初步判断应该是由于一次性电压输入过高导致的,因此工作人员用万用表对电压进行测试,测试结果表明一次电压为100V,二次电压为220V,测试结果说明没有产生电压回路故障。因此,只能在停电状态下利用兆欧表对变压器进行绕组绝缘测试,测试结果为零,说明是由于变压器的绕组绝缘电阻破损引起的变压器发热,之后联系厂家对变压器进行了更换,预防了事故的发生。
4结语
随着工业和社会的不断发展,对供电稳定性、平稳性提出了更高的要求,这要求我们充分对配电设备的检修工作。为了进一步提高检修工作的效率和质量,我们应该积极对带电检修技术进行利用,可以在不影响正常供电的情况下,有效开展对设备的检修。
参考文献:
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