鄭岳朋  裴銀輝

(國網(wǎng)鶴壁供電公司  河南鶴壁  458030)

摘要:  我國的電力產(chǎn)業(yè)日益發(fā)展壯大,國家電網(wǎng)的規(guī)模和容量的不斷擴大,電網(wǎng)的安全運行已經(jīng)越來越受到關(guān)注。在整個電力系統(tǒng)中共包括了發(fā)電、變電、輸電、變電四個主要部分,變電是將電力送至千家萬戶的最后一個步驟,將電網(wǎng)中的電力通過各種變電設(shè)備,進行合理的電能分配,關(guān)系到廣大百姓的用電需求。變電的最終目的都是為了提高電力輸送的安全穩(wěn)定,變電設(shè)備狀態(tài)檢修作為保證輸送穩(wěn)定的重要步驟，在電力工作中正扮演越來越重要的角色。

關(guān)鍵詞:  變電設(shè)備;帶電檢測;技術(shù)應(yīng)用

引言

最近幾年,變壓器帶電檢測工作受到了人們的廣泛關(guān)注,不少國家的相關(guān)學者都進行了相應(yīng)的實驗及理論研究,研究對象主要是高順電流檢測法、超聲波法、特高順法等帶電檢測法。已有研究表明,與離線試驗及在線監(jiān)測相比,帶電檢測不僅兼有二者優(yōu)點,還具備非侵入、便攜性、操作簡便等獨特優(yōu)勢。

1帶電檢測診斷技術(shù)的主要特點

帶電檢測診斷技術(shù)應(yīng)用具有以下幾個特點:①帶電檢測診斷技術(shù)在運用時,可以在一直供電狀態(tài)下進行運作,降低由于電力供應(yīng)間性帶來消極事故發(fā)生率,減少財務(wù)支出,增加電力運作安全性和穩(wěn)定性。②在電力運行環(huán)節(jié),帶電檢測診斷技術(shù)利于發(fā)現(xiàn)不同電力設(shè)備和裝置在運行時,存在弊端和問題,發(fā)現(xiàn)設(shè)備和裝置的安全性。例如：發(fā)現(xiàn)一些運行時間較長和老化損壞裝置設(shè)備在高壓環(huán)境中運作狀態(tài)。在高壓環(huán)境,電力設(shè)備的電力負載力檢測具有一定難度,無法在停電條件下進行,帶電檢測診斷技術(shù)的運用,為設(shè)備檢測工作帶來便利性。③帶電檢測診斷技術(shù)運用靈活,依據(jù)檢測需求和任務(wù)量,靈活設(shè)置周期,及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備在運行狀態(tài)下存在問題,利于發(fā)現(xiàn)設(shè)備問題故障,利于及時檢修和維護,降低財務(wù)支出。電力檢修工作也具有自身特點對狀態(tài)檢修工作的運作流程示意圖進行分析和研究,發(fā)現(xiàn)其首先要建立一個大目標,把故障檢修工作放在主要位置,建立定期檢修目標和計劃檢修目標,保證中心檢修可靠性,在保證上面工作做好后對設(shè)備預防性檢測,檢測設(shè)備狀態(tài)。

2變電設(shè)備帶電檢測技術(shù)的應(yīng)用

2.1超聲波帶電檢測診斷技術(shù)

超聲波帶電檢測診斷技術(shù)在實際應(yīng)用時,其運作頻率為21～210kH2,站在理論性角度來說,超聲波帶電檢測診斷技術(shù)運作頻率就是超聲波信號體現(xiàn),在系統(tǒng)部分區(qū)域出現(xiàn)放電現(xiàn)象時,周圍電廠區(qū)域會產(chǎn)生介質(zhì)應(yīng)力,這一介質(zhì)應(yīng)力具有平衡性。但是隨著溫度變化環(huán)境中會發(fā)生熱脹冷縮現(xiàn)象,介質(zhì)應(yīng)力在受到熱脹冷縮應(yīng)用、密度產(chǎn)生變化,形成聲波信號。對于電力系統(tǒng)來說,超聲波帶電檢測診斷技術(shù)應(yīng)用,可以在電力設(shè)備和裝置運作時,對設(shè)備和不同裝置表面檢測工作就可以利用超聲波帶電檢測診斷技術(shù),結(jié)合電力設(shè)備和裝置表面性質(zhì),在其表面設(shè)置傳感設(shè)備,具有超聲波性質(zhì)傳感設(shè)備可以對外部放電倍號分析和判斷,結(jié)合信號強弱度變化,判斷超聲波帶響度和幅度,給出檢修結(jié)果,判斷設(shè)備運作安全性。其次,超聲波帶電檢測診斷技術(shù),也滿足變電柜檢測工作要求,對斷路設(shè)備和不同放電設(shè)備進行檢測,具有較好的實際應(yīng)用性,具有其它技術(shù)不具備的功能。例如：超聲波帶電檢測診斷技術(shù)可以對一些人體感官不能發(fā)現(xiàn)故障檢測,對不同隱性氣體側(cè)漏故障檢測。其次,除了上面闡述檢測以外,在實際檢測中,要結(jié)合實際檢測需要,利用不同檢測技術(shù)檢測,保證檢測技術(shù)滿足實際檢測需要,確保檢修全面性和有效性。如:在對設(shè)備開展檢測工作時,可以利用高頻帶電檢測診斷技術(shù)應(yīng)用,這一技術(shù)具有自身應(yīng)用優(yōu)勢。

2.2變壓器局部放電帶電檢測的定位方法

(1)超聲波檢測定位

超聲波定位法的主要依據(jù)就是,超聲信號及電脈沖信號之間存在一定的時延,可以充分發(fā)揮時延作用完成定位。這種定位方法具有以下優(yōu)勢,即操作方便、抗干擾能力強、在線監(jiān)測結(jié)果較準確等,因此受到了研究人員的關(guān)注。利用超聲波進行局部放電定位時,首先選取貼附在變壓器箱體上的一路傳感器作為參考點,分別測得放電信號傳播至其他傳感器與參考傳感器間的相對時延,將此時間差帶人滿足該組傳感器幾何關(guān)系方程組求解,即可得到放電的幾何位置,也稱雙曲面法。據(jù)此原理,影響變壓器局部放電定位精度的主要包括三方面，即定位計算方法、超聲傳感器間時延估計以及等值聲速v的取值。

(2)特高頻檢測定位

一般情況下,特高頻電磁信號本身就有較強的抗于擾能力,加之電磁波在變壓器中具有較快的傳播速度,這些特征都為其準確定位奠定了基礎(chǔ),但是高頻電磁波也有一定的缺陷,就是無法穿透金屬完成傳播,遵循幾何繞射理論,而電力變壓器內(nèi)部結(jié)構(gòu)復雜,絕緣紙板、繞組等都會影響電磁波的傳播路徑,有必要探討影響UHF電磁波傳播的影響因素。以油紙復合絕緣介質(zhì)為例,電磁波在其中的傳播損耗較小,但是在良導體中的傳播大都發(fā)生了反射。如果在放電源和特高煩傳感器之間放置鐵心及變壓器線圈等進行對比試驗,發(fā)現(xiàn)變壓器鐵心等實體金屬對電磁波造成強烈衰減,信號首峰難以分辨,而電磁波可有效穿越繞組線圈并接近直線傳播。雖然針對現(xiàn)場電力變壓器局部放電定位問題,許多研究人員開發(fā)出多種定位算法與時延估計方法但仍與實際放電位置有很大誤差。

2.3紅外側(cè)帶電檢測診斷技術(shù)應(yīng)用

紅外側(cè)帶電檢測診斷技術(shù),紅外線的距離大約在0.78-1100Ω之間,因此也被叫做輻射性紅外線。站在理論和工作原理角度來說,紅外側(cè)帶電檢測診斷技術(shù)時依據(jù)紅外線自身功能,對溫度判斷和分析把物體表面溫度,物體在受到輻射后產(chǎn)生的能量進行分析,判斷密度和劃分情況,在實踐和應(yīng)用后發(fā)現(xiàn)紅外側(cè)帶電檢測診斷技術(shù)滿足當下狀態(tài)檢修需要。紅外側(cè)帶電檢測診斷技術(shù)靈活度不高,不具有解體性,可以不進行取樣,依據(jù)存在故障位置和程度,對其進行檢測,利于判斷出設(shè)備存在安全隱患。紅外側(cè)帶電檢測診斷技術(shù)在運用時,可以對需要檢測區(qū)域中,不同設(shè)備進行大規(guī)模的掃描,在電流溫度身升高而增加設(shè)備溫度條件下應(yīng)用,判斷出溫度升高設(shè)備運作安全程度。

2.4暫態(tài)地電壓檢測技術(shù)

暫態(tài)地電壓檢測技術(shù)是通過利用局部放電時產(chǎn)生的電磁波,經(jīng)過檢測設(shè)備傳至地面并產(chǎn)生暫態(tài)電壓脈沖的原理進行檢測的技術(shù)。產(chǎn)生局部放電故障時,電子由帶電設(shè)備傳至其他位置,并由電流產(chǎn)生電磁波,向兩側(cè)進行傳播,因為電磁傳播的趨膚效應(yīng),電磁波先向附近的金屬物體表面進行傳播,其中的大多數(shù)電磁波信號受設(shè)備金屬外殼隔絕,只有少部分通過金屬外殼向設(shè)備內(nèi)部進行傳播,當電磁波在設(shè)備內(nèi)部繼續(xù)進行傳播并再次接觸到金屬表面時,會產(chǎn)生時間極短的電壓信號,即暫態(tài)地電壓。

暫態(tài)地電壓檢測技術(shù)需要使用專門的暫態(tài)地電壓傳感器進行檢測,檢測范圍包括開關(guān)柜、環(huán)網(wǎng)柜、變電柜等變電設(shè)備的內(nèi)部局部放電,通過安裝在被測設(shè)備外表面的兩個暫態(tài)地電壓傳感器測得電壓的時間差,可基本定位到局部放電的位置,獲得局部放電的強度和頻度暫態(tài)地電壓的大小與局部放電的大小、傳播過程中衰減的程度相關(guān),其中衰減的程度和局部放電的位置、被測設(shè)備內(nèi)部的結(jié)構(gòu)特點和被測設(shè)備外殼縫隙的大小有關(guān)。

結(jié)束語

通過大量的檢測數(shù)據(jù)中探究出,在變電設(shè)備狀態(tài)檢修工作的存在的普遍規(guī)律,進而指導今后的變電檢修工作。當前我國的變電檢修工作程序還不十分成熟,變電檢修技術(shù)仍有待進一步完善,變電檢修人員的操作水平較低,輔助進行帶電檢測的工具配套仍需進一步完善。

參考文獻：

[1]齊飛,毛文奇,何智強,黎治宇.帶電檢測技術(shù)在電網(wǎng)設(shè)備中的應(yīng)用分析[J].湖南電力,2012(01).

[2]任雙贊,張默涵,詹世強,劉晶,盧鵬.帶電檢測技術(shù)在電網(wǎng)設(shè)備運行維護中的應(yīng)用[J].南方能源建設(shè),2015(02):140-145.

[3]蘭云鵬.電力變壓器局部放電檢測定位的研究[D].沈陽:沈陽工業(yè)大學,2003.