带电检测技术在变电运维中的应用

刘书臣 王恩 万涛

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。本文对带电检测技术在变电运维中的应用进行分析。

关键词：带电检测技术；变电运维；应用

目前在变电系统运维工作中已经开始广泛使用变电设备带电检测技术，其发展态势也非常迅速，而且电力企业中开始大规模推广一部分成熟的带电检测技术产品，随着变电系统中带电检测技术水平的提升，可以对故障发生的原因和发生的确切位置进行准确判断，方便工作人员第一时间解决故障，有利于提升供电系统的安全性和可靠性。

1变电运维的必要性

电力系统主要包括发电、输电、变电等主要的环节：电是从发电厂发出.之后通过大面积的输电线路被传输到变电站.最后再由变电站输送到各个居民用户及工业用户.从中可以看出变电运维直接决定着电力系统的运行质量.因此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简单来说，变电运雏就是变电设备的运行维护，主要由变电运维操作站、变电运维队两大部分组成变电运维操作站主要负责电站的电力运行管理.主要是在值班人数较少甚至是无人值班的情况下对电站的电力运行开展具体的管理工作：运维队则是指基站巡视及检修队伍.分为操作队和巡检队变电运维建立在电网公司大检修的工作思路之上，在注重变电日常运行的同时加强变电检修工作从而预防变电设备的运行故障，提升供电质量和效率。

2带电检测在变电运维中的应用优势

传统的变电运维难以发现设备内部问题，往往出现故障后才开始进行仪器检测，容易对电力系统的正常工作产生影响。而采用带电检测对设备进行检测，检测到风险也进行带电处理，不影响系统正常运行。目前常用的带电检测技术包括红外线检测技术和暂态电压脉冲检测技术等，操作便捷，作业安全，可以与日常巡视工作同时进行，为设备运行安全提供双重保障，最大限度的避免因设备突发性故障导致电力供应中断。

3带电检测技术的相关要求

变电设备中的任意一个环节出现问题就会使得整个变电系统不能正常运行，所以需要定期对变电设备进行带电检测，特别是变压器一些重要元件。对此可以根据实际情况进行周期性的全方位带电检测，这其中主要包括相应的红外测温系统和频谱检测电器的放电检测等，利用多种带电检测技术进行检测工作。对于已经放置人工智能系统的变电站，还需要在智能机器人进行巡检工作之后，由专业的运维人员进行复检。根据相应的检测数据判断出变电设备的隐患问题和缺陷漏洞，然后及时安排相应的工作人员进行特定的带电检测工作，在发现某一部分出现问题或者隐患时，为了保障变电设备的合理运行，需要采取停电处理解决的方式。

4带电检测技术在变电运维中的应用

4.1避雷器检测技术

避雷器检测技术一般被用于无间隙金属氧化物的避雷器带电检测，可以在避雷器运行过程中对其运行参数进行检测，及时掌握避雷器运行状况。在避雷器的运行参数中，总泄露电流值能够反映避雷器绝缘能力，阻性泄露电流值能够反映避雷器绝缘质量，因此掌握其运行参数可以确保避雷器的绝缘状态符合要求。避雷器的带电检测受多种影响因素干扰，为保证检测结果的准确性，需要采用补偿法对阻性泄露电流进行测量，抵抗外部干扰，为设备调试提供可靠参考。避雷器检测技术与红外检测数据的综合使用，还可以对设备内部受潮情况进行判断，如有必要，需要停电检修。

4.2暂态地电压检测技术

局部放电过程中会产生电磁波，当电磁波通过检测设备传至地面就会产生暂态电压脉冲。若发生局部放电故障，带电设备就会将电子传送至相应的位置，在传送过程中会伴随着电磁波。由于电磁传播过程中会产生趋肤效应，电磁波会先传送至金属物体，因此很多电磁波信号会被金属物质阻隔。若电磁波从设备内部向外传送过程中与金属物质接触，则会产生瞬间电压信号，即暂态地电压。暂态地电压技术在实际操作过程中需要采用专用的检测设备进行监测，且主要的检测位置有开关柜、环网柜以及配电网等位。安装在被测设备表面的暂态地电压传感器获得一定的电压时间差，这样就可以确定局部放电发生的具体位置，依此对局部位置进行深入调查，并对放电的强度、频率等进行监测。暂态地电压以及局部放电强度均与其传播息息相关，尤其是衰减程度、局部放电位置、被测设备的内部结构和被测设备的外部缝隙等有直接关联。一般情况下，放电位置之间的间隔距离越小，则暂态地电压传感器检测获得的暂态电压数值就会越高。另外，暂态地电压信号与局部放电活动程度也有所关联，其关系可用dB/mV表示。

4.3红外测试技术

通常检测电气设备发生的热故障点可采用带电检测技术中的红外测试技术，电阻损耗或者介电损耗导致故障位置发热，例如电容器、避雷器本体发热或者刀闸触头、引线接头发热等状况。红外测试技术可以将测量设备表面发出的热量用红外线测量出来，最好是被测量设备没有收到遮盖。但是该检测技术也存在弊端，如果故障点位于设备内部，或者故障点具有较小的发热功率，故障位置离设备表面有一定距离，大型电气设备因其结构复杂存在检测盲区等。

4.4超声波检测技术

超声波带电检测技术在变电运维中的应用，主要是利用波的原理对存在故障区域进行检测，及时的利用设备表面的传感器接收和检测，并最终实现信号的处理和消除。超声波带电检测不会受到电磁波的干扰，这与红外带电检测技术具有相似的特征。带电检测技术主要应用于气体绝缘开关等位置，可以更加直观的反应变电运维中的故障类型。超声波带电检测技术应用过程中的可以降低其他技术检测受干扰情况，最大程度的保留检测数据信息，保证后期超声波检测的效果。

4.5超高頻局部放电检测技术

通过使用该项技术可以更加有效测试出GIS中初始局部放电脉冲。利用该项测试仪器强大的测量频带以及衰减噪声信号的方式双管齐下可以更加有效降低噪声对放电检测的影响，提高整个检测数据的准确性，同时最大限度的再现局部放电脉冲。技术人员在实际操作过程中可以根据频带的宽窄，将其分为超高频窄带检测或是宽频带检测两种。两者的中心频率存在很大的差异。鉴于超高频宽频检测技术具有抑制噪音、涵盖大量信息的优势，因此得到更加广泛的应用。

结束语：

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。

参考文献：

[1]丁莎，曹雷，陈杰，等.输变电设备在线监测及带电检测技术在电网中的应用[J].低碳世界，2016，（31）：60-61.

[2]姜 磊.紫外成像技术在变电设备带电检测中的应用[J].机电信息，2015，（6）：104-105.

[3]周旭峰.带电检测技术在配电设备检修中的应用探析[J].中国电业（技术版），2016（05）.

[4]刘嘉林，董明，安珊，杨兰均，邝石，张伟政.电力变压器局部放电带电检测及定位技术综述[J].绝缘材料，2015，48（08）：1-7.