淺談帶電檢測技術在變電運維中的應用

向 曉

（國網湖北省電力公司荊門供電公司檢修分公司，湖北荊門，448000）

淺談帶電檢測技術在變電運維中的應用

向 曉

（國網湖北省電力公司荊門供電公司檢修分公司，湖北荊門，448000）

變電運維目的是檢測出變電設備的風險或問題，為系統的穩定運行提供保障。本文分析了帶電檢測技術在變電運維中的應用優勢，并介紹幾種變電運維中常用的帶電檢測技術，探討帶電檢測技術的實際應用。

帶電檢測技術；技術優勢分析；變電運維管理

0 引言

電力是當今社會的重要能源，隨著社會經濟快速發展，人們對電能需求要求越來越高，電力系統的穩定是安全生產的前提。因此，變電維護等只有不斷引進新技術，及時發現與解決系統潛在問題，才能保障系統的穩定運行。帶電檢測不需要停電即可檢測出故障，目前多種帶電檢測技術在變電運維中已經得到了應用，可以滿足電力系統維護運行的基本要求。

1 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。

2 變電運維中常用的帶電檢測技術

2.1 紅外線檢測技術

紅外線檢測技術主要應用于對設備測溫。變電設備在運行過程中會因為某些原因局部溫度升高過快，采用紅外線成像技術進行檢測可及時發現這一問題。紅外線檢測技術的工作原理如圖1所示。但紅外線自身的穿透能力較差，可能無法發現復雜電氣設備內部的故障問題，對故障發生位置距離設備表面較遠時，還需使用其他檢測技術進行檢查。

圖1 紅外線檢測技術原理

圖2 開關柜局部放電現場檢測基本流程圖

2.2 暫態電壓脈沖檢測技術

在設備的局部放電過程中伴隨著電磁波的產生，電磁波可以通過檢測設備傳導到地面，進而產生暫態電壓脈沖。利用這種現象，采用專用檢測儀器對變電設備進行帶電檢測，可以有效發現開關柜、配電網和環網柜等部分的故障問題，如圖2所示，開關柜局部放電現場檢測過程。使用電壓傳感器捕獲電壓時間差，可以用來確定局部放電的具體發生位置，并對其放電強度和頻率進行檢測。通常放電位置間距越小，電壓傳感器采集到的暫態電壓數值就越高，此外暫態地電壓信號還與局部放電活躍程度有關，使用dB/mV表示兩者關系。

2.3 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。

3 帶電檢測技術的應用實例

3.1 應用帶電檢測技術對設備進行跟蹤檢測

某500kV變電站在2013年更換變壓器設備，采用帶電檢測設備對變壓器內部缺陷進行檢測。在設備投入運行后，技術人員根據設備檢測的相關技術要求，在設備運行過程中對其實施監測。實際作業過程發現，主變壓器的油箱存在氣體溶解問題，導致監測數據出現異常。為確保變壓器的良好運行，早期檢測工作分別在變壓器投入使用后的1d、7d和30d時進行檢查，集中研究變壓器氣體溶解問題。通過對其運行參數進行檢測發現，2號變壓器的1d檢測數據出現異常，但變壓器運行情況較好，7d時檢查發現本體油中存在一定的C4H2，為研究C4H2對變壓器運行的影響，運維人員對設備進行跟蹤檢測，并采取色譜檢測技術，得到三相絕緣油的檢測結果分別為0.61υL/L、0.17υL/L和0.25υL/L。通過圖譜分析發現，A相特征砌體含量在15d開始不斷增長，B相趨于穩定，C相緩慢增長。因此判斷出2號主變壓器存在運行故障，會產生低能放電現象，需要對設備進行全面檢查，發現并及時解決問題。

3.2 應用帶電檢測技術進行電氣試驗

在變壓器的鐵心接地電路檢測過程中，為了給檢測檢修工作提供方便，控制檢測結果誤差，需要對檢測過程進行控制。比如在某次檢測中，得到的數據結果為A相11.1mA，B相11.1mA，C相13.5mA，低于技術規定要求的數值。在局部放電檢測中，首先要做好前期準備工作，使用的檢測設備主要包括超聲定位儀、局部放電綜合數字分析儀等。為提升檢測質量，需要綜合利用多種檢測技術的優勢，將脈沖電流法和超聲檢測法配合使用，并利用電流互感器得到鐵心中心脈沖的電流數據。在檢測過程中，要做到精確定位，從而實現快速檢修。在本次測試中，主要發現A相存在異常，放電數值達到了150×104pC。

3.3 根據鐵心電位狀態進行局部放電檢測

為進一步確定主變壓器產生故障的原因類型，變電運維人員還要在檢測前和檢測后進行試驗分析。上述試驗中，檢測前通過分析，將變壓器故障鎖定為鐵心夾件放電事故。由此確定了局部放電檢測的方法，通過加強鐵心監測，掌握其點位狀態參數變化，實現對放電狀態的跟蹤檢測。試驗中發現，鐵心對地電壓在223V時變壓器超聲檢測信號不斷增強，增幅接近5~10dB，由此確定放電問題出現在鐵心夾件之間。出現故障的原因是由于磁分路與鐵心的間距果斷，而且絕緣防護不符合相關標準要求，繞組端部磁分路厚度也不達標，在安裝時未控制好槽內間隙，導致出現積碳現象，進而引發局部放電問題。

4 結束語

帶電檢測在變電運維中有極高的使用價值。使用紅外線檢測技術可以發現設備的局部溫度異常，及時控制故障問題。采用暫態電壓脈沖檢測技術可以及時發現局部放電異常，此外還可以采用避雷器帶電檢測技術對避雷器運行狀況進行實時掌控。通過使用這些帶電檢測技術，可以有效提升變電維護效率，將系統故障發生幾率降至最低。

[1]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).

[2]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.

Application of live detection technology in substation operation and maintenance

Xiang Xiao
(Maintenance division of Jingmen power supply company of State Grid Hubei electric power company,Jingmen Hubei, 448000)

The purpose of substation operation and maintenance is to detect the risk or problem of substation equipment, and provide guarantee for the stable operation of the system. This paper analyzes the application advantages of live detection technology in substation operation and maintenance, and introduces several kinds of live detection technology commonly used in substation operation and maintenance, discusses the practical application of live detection technology.

live detection technology; technical advantages analysis; substation operation and maintenance management