淺談電容型設備帶電檢測技術

高　全，楊　坡，商力新（國網冀北電力有限公司檢修分公司，北京　102488）

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淺談電容型設備帶電檢測技術

高全，楊坡，商力新
（國網冀北電力有限公司檢修分公司，北京102488）

摘要：主要闡述電力系統中電容型設備的主要特點、常見故障類型、帶電檢測的原理和方法，提出了電容型設備帶電檢測的現場要求，總結了目前電容型設備帶電檢測存在的問題及數據分析的方法。

關鍵詞：電力系統；電容型設備；帶電檢測

0　引言

隨著電力系統的發展和用戶負荷的不斷攀升，保障電網安全穩定運行已成為電力生產部門的重要使命。而廣泛應用于電力系統中的電容型設備因其具有數量龐大（約占變電設備的30-40%）、位置關鍵、故障多發等特點，已成為電力生產部門的重點監管對象之一。因而對電容型設備進行帶電檢測技術研究具有重要意義。

1　電容型設備帶電檢測概述

調查表明，絕緣受潮約占電容型設備缺陷總數的85%，一旦絕緣受潮，往往會引起該類設備的介質損耗增加，主要表現為介損因數tanδ發生變化，并且伴隨電容量C發生變化，最終導致擊穿。

電容型設備帶電檢測主要是對運行中電容型設備的介損因數tanδ和電容量C或者介損差值Δ tanδ和電容比值Cx/Cn進行檢測。從而我們可以根據設備介損因數tanδ和電容量C或者介損差值Δ tanδ和電容比值Cx/Cn的變化情況來判斷設備的絕緣狀況。

2　電容型設備帶電檢測方法

2.1絕對測量法

絕對測量法是指通過串接在被試設備電容低壓端接地線上，以及安裝在該母線電壓互感器二次端子上的信號取樣單元，分別獲取被試設備電容低壓端接地電流信號，和電壓互感器二次電壓信號，電壓信號經過高精度電阻轉化為電流信號In，兩路電流信號經濾波、放大、采樣等數字處理，利用諧波分析法分別分離出其基波分量，并通過計算得出其相位差和幅度比，從而獲得被測設備的絕對介損因數以及電容量比值，其原理圖如圖1（a）所示。圖1（b）為絕對測量法的向量示意圖，Un為電網運行電壓，Ix為被測設備低壓端接地電流基波信號幅值，α為電流Ix的相位夾角。通過式（1）、式（2）可以得到被測設備介損因數tanδ和電容量Cx。

2.2相對測量法

相對測量法是指利用與被試設備并聯的一臺其它電容型設備作為參考設備，通過各自串接在設備電容低壓端接地線上的信號取樣單元，分別測量參考電流In和被測電流Ix，兩路電流信號經濾波、放大、采樣等數字處理，利用諧波分析法分別分離出其基波分量，并通過計算得出其相位差和幅度比，從而獲得被測設備和參考設備的相對介損差值Δ tanδ及電容比值Cx/Cn，原理示意圖如圖2（a）所示。圖2（b）為相對測量法的向量示意圖，Un為電網運行電壓，In為參考設備低壓端接地電流基波信號幅值，Ix為被測設備低壓端（或末屏）接地電流基波信號幅值，α為電流In、Ix的相位夾角。通過式（3）、式（4）可以得到介損差值Δ tanδ及電容比值Cx/Cn。

3　現場檢測要求

3.1檢測安全要求

（1）拆裝接線時，要求一人操作，一人監護，并在工作負責人統一指揮下進行檢測工作。

（2）取樣單元引線連接牢靠，符合導流截面要求，試驗前仔細檢查測量線導通情況，測試完成后，確保將低壓端（或末屏）恢復可靠接地。

（3）使用過程中注意對測量線的保護，嚴禁拉扯，造成測量線損壞。

3.2檢測條件要求

（1）待測設備及環境的溫度宜在10-40oC，避免在雨、雪、霧、大風等惡劣天氣下進行戶外檢測，雷電時嚴禁進行帶電檢測。

（2）采用相對測量法時，應注意相鄰間隔對檢測數據的影響，記錄被測設備相鄰間隔是否帶電。

3.3檢測儀器要求

（1）取樣單元，應具備必要的保護措施，以防止設備低壓端（或末屏）接地開路，并能承受過電壓沖擊。

（2）傳感器型取樣單元應滿足能夠耐受10A工頻電流和10kA工頻電流沖擊，以及具有完善的電磁屏蔽措施和先進的數字處理技術，并且具有防潮、耐高溫、低溫能力。

（3）測試儀器應配有電池，并且能滿足至少連續工作4小時的要求，測試儀器的體積、重量合理，滿足現場便于搬運的要求。

4　結語

電容型設備帶電檢測可以有效發現絕緣受潮、絕緣老化、局部放電等類型缺陷，是目前電容型設備的重要檢測手段。現場檢測要在滿足一定的要求下才能進行，另外由于檢測信號微小，易受現場電磁場等多種干擾因素制約，因此帶電檢測數據的準確性和分散性比停電檢測大，故不能簡單的通過閾值判斷設備狀態，應充分比較歷史數據和停電檢測數據，同時參考其它帶電測試結果，如油色譜試驗、紅外測溫以及高頻局部放電測試等技術手段進行綜合分析，才能對設備的健康狀態做出正確判斷。

參考文獻：

［1］國家電網公司運維檢修部.電網設備帶電檢測技術［M］.中國電力出版社，2014.

［2］王昌長，李福祺，高勝友.電力設備的在線監測與故障診斷［M］.清華大學出版社，2009.

［3］朱德恒，嚴璋，談克雄.電氣設備狀態監測與故障診斷技術［M］.中國電力出版社，2009.

［4］Q /GDW07002-2012-10501.電力設備帶電檢測技術規范［S］.中國電力出版社，2012.

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.11.185

作者簡介：高全（1983-），男，河北廊坊人，研究生，工程師，研究方向：電氣試驗、變電檢修。