帶電檢測技術在變電運維中的應用

劉書臣 王恩 萬濤

摘 要：現行的設備檢修是基于周期的停電檢修模式已不能滿足當今電網發展要求，而電力設備帶電檢測技術可實現輸、變、配電設備在運條件下的狀態診斷、缺陷部位的精確定位、缺陷程度的定量分析，能適時檢修缺陷，預防設備事故發生，提高運行的安全可靠性，延長檢修周期，提高設備利用系數，延長設備使用壽命，對避免設備事故具有重要意義。本文對帶電檢測技術在變電運維中的應用進行分析。

關鍵詞：帶電檢測技術；變電運維；應用

目前在變電系統運維工作中已經開始廣泛使用變電設備帶電檢測技術，其發展態勢也非常迅速，而且電力企業中開始大規模推廣一部分成熟的帶電檢測技術產品，隨著變電系統中帶電檢測技術水平的提升，可以對故障發生的原因和發生的確切位置進行準確判斷，方便工作人員第一時間解決故障，有利于提升供電系統的安全性和可靠性。

1變電運維的必要性

電力系統主要包括發電、輸電、變電等主要的環節：電是從發電廠發出.之后通過大面積的輸電線路被傳輸到變電站.最后再由變電站輸送到各個居民用戶及工業用戶.從中可以看出變電運維直接決定著電力系統的運行質量.因此為了保障正常的電力供應，必須定期不定期對變電設備進行檢測簡單來說，變電運雛就是變電設備的運行維護，主要由變電運維操作站、變電運維隊兩大部分組成變電運維操作站主要負責電站的電力運行管理.主要是在值班人數較少甚至是無人值班的情況下對電站的電力運行開展具體的管理工作：運維隊則是指基站巡視及檢修隊伍.分為操作隊和巡檢隊變電運維建立在電網公司大檢修的工作思路之上，在注重變電日常運行的同時加強變電檢修工作從而預防變電設備的運行故障，提升供電質量和效率。

2帶電檢測在變電運維中的應用優勢

傳統的變電運維難以發現設備內部問題，往往出現故障后才開始進行儀器檢測，容易對電力系統的正常工作產生影響。而采用帶電檢測對設備進行檢測，檢測到風險也進行帶電處理，不影響系統正常運行。目前常用的帶電檢測技術包括紅外線檢測技術和暫態電壓脈沖檢測技術等，操作便捷，作業安全，可以與日常巡視工作同時進行，為設備運行安全提供雙重保障，最大限度的避免因設備突發性故障導致電力供應中斷。

3帶電檢測技術的相關要求

變電設備中的任意一個環節出現問題就會使得整個變電系統不能正常運行，所以需要定期對變電設備進行帶電檢測，特別是變壓器一些重要元件。對此可以根據實際情況進行周期性的全方位帶電檢測，這其中主要包括相應的紅外測溫系統和頻譜檢測電器的放電檢測等，利用多種帶電檢測技術進行檢測工作。對于已經放置人工智能系統的變電站，還需要在智能機器人進行巡檢工作之后，由專業的運維人員進行復檢。根據相應的檢測數據判斷出變電設備的隱患問題和缺陷漏洞，然后及時安排相應的工作人員進行特定的帶電檢測工作，在發現某一部分出現問題或者隱患時，為了保障變電設備的合理運行，需要采取停電處理解決的方式。

4帶電檢測技術在變電運維中的應用

4.1避雷器檢測技術

避雷器檢測技術一般被用于無間隙金屬氧化物的避雷器帶電檢測，可以在避雷器運行過程中對其運行參數進行檢測，及時掌握避雷器運行狀況。在避雷器的運行參數中，總泄露電流值能夠反映避雷器絕緣能力，阻性泄露電流值能夠反映避雷器絕緣質量，因此掌握其運行參數可以確保避雷器的絕緣狀態符合要求。避雷器的帶電檢測受多種影響因素干擾，為保證檢測結果的準確性，需要采用補償法對阻性泄露電流進行測量，抵抗外部干擾，為設備調試提供可靠參考。避雷器檢測技術與紅外檢測數據的綜合使用，還可以對設備內部受潮情況進行判斷，如有必要，需要停電檢修。

4.2暫態地電壓檢測技術

局部放電過程中會產生電磁波，當電磁波通過檢測設備傳至地面就會產生暫態電壓脈沖。若發生局部放電故障，帶電設備就會將電子傳送至相應的位置，在傳送過程中會伴隨著電磁波。由于電磁傳播過程中會產生趨膚效應，電磁波會先傳送至金屬物體，因此很多電磁波信號會被金屬物質阻隔。若電磁波從設備內部向外傳送過程中與金屬物質接觸，則會產生瞬間電壓信號，即暫態地電壓。暫態地電壓技術在實際操作過程中需要采用專用的檢測設備進行監測，且主要的檢測位置有開關柜、環網柜以及配電網等位。安裝在被測設備表面的暫態地電壓傳感器獲得一定的電壓時間差，這樣就可以確定局部放電發生的具體位置，依此對局部位置進行深入調查，并對放電的強度、頻率等進行監測。暫態地電壓以及局部放電強度均與其傳播息息相關，尤其是衰減程度、局部放電位置、被測設備的內部結構和被測設備的外部縫隙等有直接關聯。一般情況下，放電位置之間的間隔距離越小，則暫態地電壓傳感器檢測獲得的暫態電壓數值就會越高。另外，暫態地電壓信號與局部放電活動程度也有所關聯，其關系可用dB/mV表示。

4.3紅外測試技術

通常檢測電氣設備發生的熱故障點可采用帶電檢測技術中的紅外測試技術，電阻損耗或者介電損耗導致故障位置發熱，例如電容器、避雷器本體發熱或者刀閘觸頭、引線接頭發熱等狀況。紅外測試技術可以將測量設備表面發出的熱量用紅外線測量出來，最好是被測量設備沒有收到遮蓋。但是該檢測技術也存在弊端，如果故障點位于設備內部，或者故障點具有較小的發熱功率，故障位置離設備表面有一定距離，大型電氣設備因其結構復雜存在檢測盲區等。

4.4超聲波檢測技術

超聲波帶電檢測技術在變電運維中的應用，主要是利用波的原理對存在故障區域進行檢測，及時的利用設備表面的傳感器接收和檢測，并最終實現信號的處理和消除。超聲波帶電檢測不會受到電磁波的干擾，這與紅外帶電檢測技術具有相似的特征。帶電檢測技術主要應用于氣體絕緣開關等位置，可以更加直觀的反應變電運維中的故障類型。超聲波帶電檢測技術應用過程中的可以降低其他技術檢測受干擾情況，最大程度的保留檢測數據信息，保證后期超聲波檢測的效果。

4.5超高頻局部放電檢測技術

通過使用該項技術可以更加有效測試出GIS中初始局部放電脈沖。利用該項測試儀器強大的測量頻帶以及衰減噪聲信號的方式雙管齊下可以更加有效降低噪聲對放電檢測的影響，提高整個檢測數據的準確性，同時最大限度的再現局部放電脈沖。技術人員在實際操作過程中可以根據頻帶的寬窄，將其分為超高頻窄帶檢測或是寬頻帶檢測兩種。兩者的中心頻率存在很大的差異。鑒于超高頻寬頻檢測技術具有抑制噪音、涵蓋大量信息的優勢，因此得到更加廣泛的應用。

結束語：

變電設備承載著高負荷的電力轉送，其設備絕緣在電力轉送過程中不僅受到電、熱的直接影響，還會因使用時間、不良環境等多種因素導致性能逐漸弱化.甚至是出現缺陷，一旦發生故障，將直接導致變電站無法正常工作。為了保障正常的電力供應.必須定期不定期對變電設備進行檢測。

參考文獻：

[1]丁莎，曹雷，陳杰，等.輸變電設備在線監測及帶電檢測技術在電網中的應用[J].低碳世界，2016，（31）：60-61.

[2]姜 磊.紫外成像技術在變電設備帶電檢測中的應用[J].機電信息，2015，（6）：104-105.

[3]周旭峰.帶電檢測技術在配電設備檢修中的應用探析[J].中國電業（技術版），2016（05）.

[4]劉嘉林，董明，安珊，楊蘭均，鄺石，張偉政.電力變壓器局部放電帶電檢測及定位技術綜述[J].絕緣材料，2015，48（08）：1-7.