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摘要：现行的设备检修是基于周期的停电检修模式已不能满足当今电网发展要求,而电力设备带电检测技术可实现输、变、配电设备在运条件下的状态诊断、缺陷部位的精确定位、缺陷程度的定量分析,能适时检修缺陷,预防设备事故发生,提高运行的安全可靠性,延长检修周期,提高设备利用系数,延长设备使用寿命,对避免设备事故具有重要意义。
关键词：带电检测；变电运维；应用；分析
1导言
随着社会经济的快速发展，人们的用电需求量迅速增加，智能电网建设的步伐也随之加快。配电环节是智能电网建设的最后一步，配电设备运行状态将直接关系到用户的用电安全。采用带电检测技术对配电设备进行检测，不仅能减少停电次数，实现带电检修，提高电力服务的质量，同时也能提前发现设备故障，减少经济损失。因此，利用带电检测技术对配电设备进行检修，具有非常重要的价值。
2带电检测技术概述
2.1超声波局部放电检测
电力设备的绝缘系统中,只有部分区域发生放电,而没有贯穿施加电压的导体之间,即尚未击穿,这种现象称之为局部放电。局部放电伴随有爆裂状的声发射,产生超声波,且很快向四周介质传播。通过安装在电力设备外壁上的超声波传感器,将超声波信号转换为电信号,就能对设备的局部放电水平进行测量。其主要对频率介于20-2O0kHz区间的声信号进行采集、分析、判断的一种检测方法。
2.2高频局部放电检测
高频局部放电检测技术是指对频率介于3-3OMHz区间的局部放电信号进行采集、分析、判断的一种检测方法。
2.3特高频局部放电检测
电力设备绝缘体中绝缘强度和击穿场强都很高,当局部放电在很小的范围内发生时,击穿过程很快,将产生很陡的脉冲电流,其上升时间小于Ins,并激发频率高达数GHz的电磁波。其主要对频率介于300-300OMHz区间的局部放电信号进行采集、分析、判断的一种检测方法。由于现场的晕干扰主要集中在300MHz频段以下,因此特高频法能有效地避开现场的电晕等干扰,具有较高的灵敏度和抗干扰能力,可实现局部放电带电检测、定位以及缺陷类型识别等优点。
2.4红外热像检测
红外热像检测是通过对运行设备温度场的分析和热像图谱的研究,提出设备故障性质和故障点,也就是利用设备呈现的表面局部过热或异常,揭示设备故障的根源,从而使部分事故检修转为预见性检修。
3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。
3.1脉冲电流法
就目前而言，脉冲电流法的最广泛应用的局部放电检测方法，IEC-270的相关标准具体化了工频交流下局部放电的测试操作，另外，该方法对于直流条件下的局部放电检测依然适用。根据脉冲电流法的基本测试回路，改检测方法可分为直接法和平衡法两种。其中直接法分为串联和并联两种。
3.2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，并找出缺陷的根本所在。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：一是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；二是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。
3.3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。
3.4超高频（UHF）局部放电检测技术
测试仪器的1GHz测量频带成为现实之后，这种强大功率的测试仪器能够成功测试出GIS中的初始局部放电脉冲。在此强大的频带下，可通过衰减噪声信号的方式降低噪声对放电检测的影响，从而更大限度的再现局部放电脉冲，以此深化对局部放电的机理研究。根据频带的宽窄，可分为超高频窄带检测、宽频带检测。前者中心频率高达500MHz，带宽MHz，后者带宽可达GHz。由于超高频超宽频带检测技术能够对噪声起到明显的抑制作用，同时又具有信息量大的优点，因而使用较多。
4带电检测在运用中的问题及策略
一是运维人员发现在对GIS进行带电检测时,应同时使用多种方法。这是因为不同的方法有不同的有效检测范围,如绝缘子内部气泡缺陷,仅有特高频法能检测到放电信号,超声波法、气体成分未检测到可疑信号。二是当前无相关的标准依据,特高频无法简单通过信号大小来判断危害性。根据信号幅值、放电源位置、放电类型初步评估危害性,观察信号变化趋势,并可采取其它手段辅助分析。从检修结果到指导检修策略目前仍有较大鸿沟；三是应加强对运维人员带电检测技术培训,增加相关运维人员的现场经验,提高带电检测工作的有效性和效率等
5结论
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。
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