變電檢修中的帶電檢測技術(shù)研究

武磊

摘 要：在變電檢修中實行帶電檢測可以有效減少停電時間。本文對現(xiàn)階段變電檢修的的帶電檢測方法做了分要分析，通過對開關(guān)柜為代表的金屬封閉式變電設(shè)備帶電檢測方法進(jìn)行研宄，以供同仁參考。

關(guān)鍵詞：變電檢修;帶電檢測;暫態(tài);技術(shù)

引言

目前，許多GIS設(shè)備的帶電檢測方法可以應(yīng)用于電力設(shè)備的檢測，而開關(guān)柜設(shè)備有其獨(dú)特的特點。本文根據(jù)開關(guān)柜的結(jié)構(gòu)特點，以及紅外測溫技術(shù)和暫態(tài)地壓的技術(shù)特點，將兩者相互結(jié)合，運(yùn)用了一種新的帶電檢測方法，進(jìn)行電力變電設(shè)備的檢測。而紅外測溫技術(shù)是基于電氣設(shè)備故障的熱效應(yīng)，暫態(tài)接地電壓的采集利用了設(shè)備故障的磁效應(yīng)，應(yīng)用這種方法可以稱為磁檢測和熱檢測相結(jié)合技術(shù)。

1帶電檢測技術(shù)方法分析

1.1紅外測溫

紅外檢測方法是利用溫度測量來檢測帶電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，主要是檢測局部放電引起的溫升。由于許多電力設(shè)備封閉在氣室中，局部放電時很難檢測到氣室外的溫升，所以溫度檢測方法對開關(guān)柜等設(shè)備更為有效。紅外測溫技術(shù)在變電檢修中是比較常用的一種技術(shù)，其是一種非常精確、快速的現(xiàn)場檢測方法，在變電設(shè)備檢修或發(fā)生故障時往往會伴隨著溫度的升高。紅外測溫技術(shù)是利用設(shè)備在非工作狀態(tài)下的相同溫度特性，檢測設(shè)備在工作狀態(tài)下的溫度。

1.2局部放電帶電檢測

首先，采用超高頻法對整個電力設(shè)備進(jìn)行大范圍的檢測。當(dāng)采用超高頻檢測方法發(fā)現(xiàn)異常信號時，識別出上千個干擾信號并定位放電源。首先，確定設(shè)備是內(nèi)部缺陷還是外部缺陷。再進(jìn)行超高頻時差定位法和平分線定位法對放電源進(jìn)行定位。當(dāng)方法不夠準(zhǔn)確時，采用超聲波定位法進(jìn)行全面定位，然后識別放電類型;當(dāng)超高頻巡檢未發(fā)現(xiàn)異常信號，缺陷仍未消除時，采用超聲波法進(jìn)行巡檢。如發(fā)現(xiàn)異常信號，應(yīng)進(jìn)行干擾信號識別和電源定位。最后，根據(jù)以上情況對故障和缺陷進(jìn)行分析和判斷。

2帶電檢測方案實現(xiàn)

暫態(tài)對地電壓是由放電電流的電磁感應(yīng)所獲得的瞬態(tài)電壓。 由于脈沖信號的持續(xù)時間很短，一般時間只有幾納秒，而且電壓幅值變化率很大，因此需要對耦合到電容器上的脈沖信號進(jìn)行濾波和放大，以實現(xiàn)檢測的目的。一般暫態(tài)對地電壓的影響方面很多，如放電量大小和電磁傳播路徑等，因此各種測量結(jié)果不盡相同。 在檢測工作中，需要多次測量平均值，并對測試結(jié)果進(jìn)行綜合分析，以確定是否發(fā)生了局部放電故障。 根據(jù)暫態(tài)接地電壓測試程序，可以得到開關(guān)柜局部放電故障判據(jù)如表1和表2所示。

3開關(guān)柜局部放電帶電檢測案例分析

3.1案例經(jīng)過

檢修工作人員發(fā)現(xiàn)110kV某變電站10kV開關(guān)室內(nèi)存在異響，經(jīng)排查發(fā)現(xiàn)聲音來源于1號主變10kV側(cè)10開關(guān)柜（負(fù)荷電流為2450.39A），該主變間隔所帶負(fù)荷較大，對開關(guān)柜外表進(jìn)行觀察無明顯異常，用手觸摸柜體感覺溫度明顯偏高，隨即結(jié)合紅外測溫和局部放電測試對開關(guān)柜進(jìn)行檢測判斷。

3.2檢測過程及分析

檢修人員發(fā)現(xiàn)110kV變電站1號主變10kV側(cè)開關(guān)柜存在異響，母線通道柜存在發(fā)熱現(xiàn)象，檢測人員對該母線通道進(jìn)行檢測分析。經(jīng)對柜體紅外測溫發(fā)現(xiàn)，柜體發(fā)熱點位于開關(guān)柜背面兩側(cè)的中間位置以及背面的兩個夾角。最高溫度分別為：背面右側(cè)夾角52℃、背面左側(cè)夾角8.1℃（如圖1所示）;柜體背面右側(cè)中間55.3℃;柜體背面左側(cè)中間60℃，而其他開關(guān)柜母線通道溫度僅為21℃左右，接近于環(huán)境溫度19.7℃。

根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)可知，相對溫差均大于80%，屬于發(fā)生熱缺陷故障類型。在這時，需要工作人員及時進(jìn)行進(jìn)一步檢測工作，確定發(fā)生局部放電具體故障。

3.3暫態(tài)地電壓檢測

對開關(guān)室內(nèi)柜體進(jìn)行暫態(tài)地電壓檢測，為保障檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，每3小時檢測1次，檢測3次為準(zhǔn)。為了體現(xiàn)故障與非故障位置低電壓信號的差異，選擇1號開關(guān)柜正面中間和2號開關(guān)柜背面與正面中間位置作為參考位置。

經(jīng)過檢測分析，在紅外測溫技術(shù)檢測到的異常點處，瞬時低壓信號的幅值高于其它位置和背景噪聲。從上面我們可以更清楚地看到異常點的情況。根據(jù)暫態(tài)地壓帶電檢測規(guī)程，異常點與背景噪聲差接近30dB，可以判斷開關(guān)柜存在局部放電缺陷，驗證了暫態(tài)地壓變電站設(shè)備帶電檢測的有效性。

3.4缺陷原因及處理

對設(shè)備進(jìn)行停電檢查發(fā)現(xiàn)，1號主變壓器1OkV 側(cè)開關(guān)柜母線支撐絕緣子因產(chǎn)品質(zhì)量問題出現(xiàn)局部放電，局部放電增加了電氣設(shè)備絕緣材料的老化程度，直至絕緣破損。 在更換1號主變 l OkV 側(cè)開關(guān)柜母線槽支持絕緣子后，對處理后的設(shè)備進(jìn)行了重新測試，其結(jié)果正常：1號主變1OkV側(cè)母線通道最高溫度為24℃，環(huán)境溫度21℃，負(fù)荷電流2100A，溫度恢復(fù)正常。

4結(jié)語

經(jīng)過上文分析可知，在變電檢修中的開關(guān)柜經(jīng)常發(fā)生局部放電的情況，在工作中我們要積極分析開關(guān)柜的結(jié)構(gòu)特點，不斷總結(jié)經(jīng)驗運(yùn)用新技術(shù)新方法，不斷提升紅外診斷和暫態(tài)地電壓的帶電檢測方案，提高工作效率。

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