李文龍
(國網甘肅省電力公司武威供電公司,甘肅 武威 733000)
目前,隨著科學技術的快速進步和城市化進程的不斷深入,中國電力領域發展得越來越快,整個中國電網規模和容量也在快速擴大,各行各業也更加關注電網運行的安全性和可靠性。電力系統的部分環節十分關鍵,如變電、發電、輸電與配電環節等。任何疏忽都會直接影響電力的輸送質量,而配電環節尤為重要。它密切關系著電力配送和質量,所以必須借助先進的配電設備科學地進行電力分配,以方便大眾用電。為了確保配電過程的安全穩定,必須嚴格檢測配電設備進行過程中的狀態。因此,下面將針對帶電檢測展開分析。
為了檢修設備狀態,分析技術和檢測設備必須足夠先進。借助帶電和在線監測可以檢測配電設備的運行狀態。其中,在線監測借助先進的通信及信息技術等,利用高抗干擾性的電力與通信儀表儀器,科學地監控與管理所有配電設備。帶電檢測是為了降低投入和能耗。設備運行時,帶電短時間檢測。便攜式的檢測設備常用于這種檢測,以找出潛在的配電設備故障。對運行中的配電設備一般只采取電氣檢測,故較為方便靈活。可結合運維周期和運行狀態,自行設置檢測設備的周期和時間,有助于定期檢修配電設備狀態[1]。同時,避免了停電帶來的不必要的經濟損失,減少了用電成本,有利于配網穩定,提升供電服務質量。
局部放電檢測技術是一種帶電檢測技術,可用于配電設備絕緣性檢測和絕緣體壽命的確定。它有效彌補了借助絕緣電阻診斷配電設備絕緣性的缺陷,避免使用絕緣電阻檢測技術。局部放電由以下配電設備相關因素導致:過電壓運行、諧波畸變、雷電、絕緣材料未均勻分布、設備內部有雜質、不光滑的表面、表面不夠絕緣、溫度過高或潮濕等。局部放電也會伴隨電磁波發射,發出超聲波或噪聲等雜音,生成含碳、氮及氟等化合物,出現紫、紅外線、脈沖電流和溫度升高等情況。
在配電設備的結構、容量、體積和造價等影響下,現代配電網帶電檢測中較適用的技術包括暫態地電壓、紅外測溫、超聲波以及高頻等技術。依照IEC60270標準,展開傳統的局部放電測試,必須并聯待測設備和耦合電容,并在停電時測試。這種測試方法一般用于檢測出廠前的產品,通常在生產廠家處完成。在線局部放電測試主要依照IEC62478標準,而離線式局部放電測試仍然沿用IEC60270標準。聲音方法和電磁場測量的局部放電檢測則依照IEC62478標準[2]。
紅外帶電檢測診斷技術中,紅外線約位于0.78~1 100 Ω,也稱為輻射性紅外線。從理論和工作原理出發,該技術根據紅外線功能來分析和判斷溫度,分析物體表面溫度和受輻射后形成的能量,并判斷劃分情況和密度。經實踐應用后發現,該技術與目前的狀態檢修需相符。該技術不太靈活,也沒有解體性,不必取樣,根據故障程度和位置即可對其檢測,有助于找出設備的安全隱患。運用該技術時,可對要檢測的部位大規模掃描,主要應用在因電流升高而導致設備溫度升高的情況下,判斷溫度升高后設備運作的安全性。
紅外測溫檢測技術分為一般檢測法和準確檢測法。一般檢測法在檢測儀器和環境方面的要求不高,適用于大面積快速掃描配電設備。準確檢測方法在檢測儀器和環境方面的要求極高,且檢測必須在輻射和風速均消除的條件下開展,一般適用于對因電壓制熱而使配電設備內部產生缺陷進行的檢測。具體檢測時,檢測一般會綜合應用兩種方法。首先采用一般檢測法快速找出設備可疑點,然后采用準確檢測法準確檢測可疑點,以同時保證速度和準確性。
由于不再受傳統結構的限制,無線高低壓鉗形電流表目前專門用于高壓電流的測量。它引入了掩膜數字集成和CT兩種技術,包括無線接收器、專用鉗形電流表和高壓絕緣桿,采用無線傳輸,可以在30 m的直線范圍內接收到數據。當絕緣桿不被使用時,也能用作高精度低壓或鉗形電流表,準確測出0.01 mA的漏電流或電流。
這種電流表采用創新的勾式結構,可以將儀表掛在線路上測試,無需傳輸測試數據,節省了操作人員的體力,可確保常年無間斷測試的高精度、高可靠性和高穩定性,適用于對20 kV以下的具有絕緣外皮的線路或裸導線路中的電流進行測量。對電流實施在線測量時,還可以保留峰值與數據、進行數據存儲和無線傳輸等。配套的鉗形電流表借助前推或下拉絕緣桿,可以便捷地撤離或鉗夾被測導線,方便省時,已被廣泛應用在柱上配變負荷實測。它還可以取代高低壓變比測試儀,檢測一、二次回路中所有的高低壓電流,計算后便可以得出高低壓的實時變比情況。絕緣桿不僅輕便,而且優點較多,如防潮、耐高溫、抗沖擊、抗彎、高絕緣和可伸縮等。
如果變壓器出現故障,通過油色譜檢測方法就能立刻發現故障,并及時采取處理措施,有效避免發生嚴重后果。在應用油色譜檢測方法時,若采用離線檢測方法,則需要到現場采樣,并對油樣進行實驗脫氣分析,工作量大。若采用在線檢測方法,能實時監測變壓器的油狀況,采用油色譜的分析,兩個小時便能獲得結果。然后,將數據在線傳給實驗室人員,便能實現對監測數據的及時掌握,并定位變壓器的運行狀況。
當下,在現代電力系統中,在線監測分析變壓器油系統已經得到了廣泛應用。在各種變電站智能技術中,在線油色譜監測系統已經成為變壓器必須的監測系統。而在線油色譜監測系統是一種監測變壓器的設備,用于幫助用戶監測預警運行中充油電力設備的故障情況,確保電網安全運行二次設備。在線油色譜監測系統對于電網的正常運行十分重要,因此必須確保在線油色譜監測數據的有效性。通過在線油色譜監測系統自動在線監測油色譜數據的有效性,并進行分析和判斷,提高了監測系統數據的可靠性、準確性和有效性。目前,我國處于大力推進智能電網建設階段,提高在線油色譜監測系統數據性質十分關鍵。
配電設備狀態檢修對于供電可靠性的提高至關重要,可結合設備的具體性能,事先制定預防配電設備故障的策略。通過帶電檢測及時找出配電設備中的潛在問題,預判未來可能出現的故障,進而減少損失,增強設備檢修的針對性,延長使用壽命,減少維護管理費用。
配電設備不僅種類繁多,結構也不簡單。所以,各種配電設備相應的故障檢測方法也不盡相同,應用固定、單一的狀態檢測方法很難準確檢測所有故障。一般檢測方法得出的數據會有一些參考價值,但存在局限性。檢測技術只是檢測配電設備的技術,而得到的檢測數據才真正具有價值。因此,需有機結合檢測技術原理和數據信息分析,準確辨別設備的運行狀態和故障隱患等。同時,借助對設備的帶電檢測,既能判斷設備是否有故障,又能借助數據分析找出狀態不正常的設備,并基于對大量檢測數據的分析,找出配電設備狀態檢修中的規律,以便為未來的配電檢修提供指導。當下,常用的配電檢修和運維技術仍然有待優化,且配電運維人員的整體操作水平也不高,需進一步改進帶電檢測的輔助配套工具。