局部放電帶電巡檢技術的應用研究

摘 要：本文主要介紹了現有局部放電帶電巡檢中常用檢測技術的特點以及數據的分析方法。并提出了如何將多種檢測技術整合到一套設備上的解決方案。

關鍵詞：局部放電帶點；巡檢技術；應用

1 帶電巡檢的必要性

高壓電氣設備的絕緣老化是造成事故的主要原因，局部放電是絕緣缺陷的一種體現，同時也是造成絕緣部位進一步損壞的主要原因。對于局部放電的檢測是評估高壓設備是否能夠正常運行的重要手段。以往對于局部放電的檢測通常采用定期停運，通過外部施加試驗電源，對高壓設備進行局部放電的檢測。該方法影響設備的正常營運，造成不必要的浪費。帶電巡檢能夠在設備正常運行的狀態下，完成高壓設備的局部放電水平評估，更能真實的反映設備運行時的絕緣狀態，并具有經濟、高效的特點。

2 帶電巡檢的特點

2.1 帶電巡檢是在設備正常運行的情況下進行檢測，不需要停電，減少了用電用戶的經濟損失。

2.2 電力設備運行狀態下的安全隱患可通過帶電檢測這一高科技設備與技術得到解決。對于一些嚴重老化且仍需要繼續運行高壓設備，設備的可靠性不能得到保證，有些設備甚至不能隨意退出運行，如何知道它們的運行狀態，帶電檢測技術恰好解決了這一難題，使用戶對老式設備的運行狀態也做到了了如指掌。

2.3 帶電檢測可以依據設備運行狀況靈活安排檢測周期，便于及時發現設備的隱患，了解隱患的變化趨勢等。停電檢測必須根據電力用戶的實際情況，決定檢測時間。

3 帶電巡檢的實現方法

3.1 系統組成

帶電巡檢設備主要由傳感器、信號調理電路、信號采集、數據處理等四部分組成。其中傳感器將局部放電信號（聲、光、電等）轉換成電信號，通過濾波、放大等處理，經A/D采集部分轉換為數字信號，最后由處理器對數據進行分析處理。

3.2 傳感器種類

根據局部放電特點，帶電巡檢設備的傳感器可分為HFCT、超聲、TEV、UHF幾種傳感器。

HFCT傳感器：高壓設備內部產生局部放電時通過分布電容耦合，在設備接地線上產生脈沖電流，通過HFCT傳感器采集到該信號，能夠檢測到設備內部的局部放電狀況，檢測頻帶為100KHz～30MHz，適用于油浸式變壓器、電抗器、GIS的局部放電檢測。

AE超聲傳感器：高壓設備在產生局部放電時會產生超聲波，通過超聲波傳感器檢測設備內部是否發生局部放電。該方法最大的優勢是可以通過電聲或聲聲配合的方法實現對設備內部的放電點定位。

TEV傳感器：設備內部產生局部放電時，在高壓設備的金屬外殼會感應產生暫態地電波（Transient Earth Voltage簡稱TEV），TEV傳感器通過其容性接觸面，采集瞬態電壓，對設備內部的局部放電水平評估。該傳感器主要應用于開關柜的局部放電帶電巡檢。

特高頻（UHF）傳感器：局部放電產生時會向空間輻射特高頻電磁波，可利用UHF傳感器接收頻帶為300MHz-1.5GHz的放電信號，由于檢測頻率較高，受環境的干擾小，UHF傳感器近年來在局部放電檢測中應用越來越廣。該傳感器可應用于變壓器（預埋傳感器）、GIS等高壓設備。

3.3 數據處理

帶電巡檢是一個長期積累的過程，通過數據的長期積累，對檢測數據的分析，評估高壓設備的運行狀態，因此數據的處理尤其重要。下面介紹幾種常見的數據處理方法。

橫向比較：對同一場地的型號相同設備進行比較。在同一場地中由于環境、運行狀態的相似性，比較兩設備的放電水平，可以有效的得出當前設備的運行狀態，及時處理，消除隱患。

縱向比較：對同一設備不同時間的檢測結果進行比較。比較不同時間同一設備的檢測數據，可以發現該設備的運行狀態的發展趨勢，可以靈活的安排檢測周期，便于及時發現設備的隱患。

結合以上的兩種方法，設計專用的評估軟件，建立設備檔案，將每次檢測數據錄入，生成趨勢圖，觀察設備局部放電的發展趨勢。并且建立數據庫，將典型的放電圖譜錄入，每次巡檢時將檢測數據與數據庫中的典型放電圖譜比對，分析當前設備的狀況。

4 多種檢測技術的結合應用

各類高壓電氣設備的局部放電特性和檢測方法存在較大差異，如果巡檢裝置只能配置一種或兩種傳感器，就只能檢測一類設備，要想檢測多種設備就需要配置多套巡檢裝置，將大大增加檢測成本。解決以上問題的最好辦法就是提高巡檢主機的兼容性，使其能夠接入各類局部放電檢測傳感器，而關鍵技術是如何解決通道的頻帶和供電電壓。目前集成式濾波器體積較小并且價格較低，因此可在通道輸入端放置不同頻帶的濾波器，通過軟件控制切換頻帶和輸出電壓，以適應不同傳感器。相應的，軟件需要按模塊化設計，針對不同電氣設備調出專用模塊，做到真正的一機多用。

5 總結

局部放電帶電巡檢實現了高壓電氣設備在運行狀態下的狀態評估，減少了以往由于停運檢測帶來的損失。同時諸多檢測方法的運用更加確保了檢測的準確性。局部放電帶電巡檢是未來電力檢修行業的發展趨勢。

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