帶電檢測技術在配電設備狀態檢修中的應用研究

喬軍

摘要：對配電設備進行帶電檢測可以了解設備存在的潛在問題，對可能發生的故障做出預判，有效避免配電設備故障造成的損失，提高設備檢測修理的針對性，延長設備的使用期，降低設備維護費用。當前我國的配電檢修工作程序還不十分成熟，配電檢修技術仍有待進一步完善，配電檢修人員的操作水平較低，輔助進行帶電檢測的工具配套仍需進一步完善。

關鍵詞：配電設備;帶電檢測技術;狀態檢修

1帶電檢測技術的應用優勢

帶電檢測技術有別于連續在線監測技術，采用短時間的帶電檢測方式，因此在設備運行狀態之下開展工作，只能對設備進行電氣檢測，不能進行繼電保護傳動檢測。帶電檢測技術的應用優勢主要體現在以下三個方面：首先，帶電檢測技術的應用實現了設備的帶電檢測，保證了設備的正常運行，減少了因配電設備停電而造成的經濟損失和信譽損失，提高了供電安全性。其次，帶電檢測技術很好的解決了設備檢修與設備運行之間的矛盾，在設備運行狀態之下也能排查安全隱患。

2局部放電檢測技術

2.1紅外測溫技術

2.1.1工作原理

紅外線是一種波長在微波和可見光之間的電磁波，波長在760nm到1mm之間，也可稱為紅外輻射。而紅外測溫技術是利用紅外線對溫度敏感的物理特點進行測量的技術，可以反映出物體表面輻射的能量分布情況。任何溫度高于絕對零度的物體都會發出紅外線，且紅外線具有反射、折射、散射等特點，使得紅外測溫技術的實現成為可能。紅外測溫技術能夠在不與被測物體接觸的情況下進行測量，能夠進行遠距離的測量，不必拆解設備，無需取樣，檢測速度快，靈敏度高等特點，能夠及時有效的監測到配電設備的溫度情況，并判斷是否發生過熱，了解設備問題發生的位置和程度，判斷出配電設備的早期故障并對設備的絕緣性能進行評判。

2.1.2適用范圍

由于紅外測溫技術只能觀察配電設備表面的溫度情況，對于設備內部的溫度情況難以進行感知，也難以對因設備內部發生過熱導致的故障進行監測。對于不同被測設備、不同檢測材料的發熱情況不一樣，不同環境下的允許溫升也不同、測量存在誤差、測量位置的隨機性等問題，所測得的溫升可能會有很大的溫差，因此通過溫升來分析判斷檢測設備的熱故障存在一定的局限性。現在的紅外測溫技術還處在依靠對紅外圖譜的定性分析，容易受到人為因素的干擾。

2.2超聲波檢測技術的應用

2.2.1具體的工作原理

在局部放電開始之前，其周圍的電場和介質應力都相對比較平衡，但在放電結束后，由于熱脹冷縮的影響，介質的疏密度瞬間發生變化，進而產生了聲波信號，其工作的頻率為20～200kHz，也就是超聲波信號。由于局部放電所產生的聲波，其輻射的范圍會影響整個聲譜范圍。

2.2.2超聲波技術的應用范圍

對電力設備的表面放電檢測使用的技術是超聲波檢測技術，借助于電力設備表面安裝的超聲波傳感器檢測到局部放電的信號，其信號的強度和變化幅度與聲波的響度相關。另外超聲波局部放電檢測技術還可以用來檢測配電柜、斷路器等設備上的放電現象，也可以檢測一些人們感官無法看到的故障，比如對SF6氣體泄漏進行測量。

2.3暫態地電壓檢測技術

2.3.1工作原理

暫態地電壓是指配電設備局部放電產生的電磁波經過設備的金屬體之后，就會連接到地體，產生暫態電壓脈沖現象。當設備的故障點產生放電現象之后，故障點就會發射電磁波信號并逐漸向兩側延伸，出現趨膚效應。

2.3.3適用范圍

暫態地電壓檢測技術需要使用專門的暫態地電壓傳感器進行檢測，檢測范圍包括開關柜、環網柜、配電柜等配電設備的內部局部放電，通過安裝在被測設備外表面的兩個暫態地電壓傳感器測得電壓的時間差，可基本定位到局部放電的位置，獲得局部放電的強度和頻度。暫態地電壓的大小與局部放電的大小、傳播過程中衰減的程度相關，其中衰減的程度和局部放電的位置、被測設備內部的結構特點和被測設備外殼縫隙的大小有關。一般來說，放電位置越近，暫態地電壓傳感器檢測的暫態電壓值就越高。暫態電壓信號和局部放電活動的程度關系可以用dB/mV表示。暫態地電壓檢測技術對于檢測配電設備內部絕緣情況具有良好的效果，如金屬尖端、絕緣氣隙、懸浮點位等。

2.4高頻檢測技術

2.4.1工作原理

高頻檢測技術是利用頻率范圍在3-30MHz的電流脈沖進行待測設備局部放電產生的電流脈沖信號的收集和分析，在設備帶電情況下進行設備絕緣情況的檢測。被測設備局部放電產生的電流在設備內部傳播的過程中會產生電磁場，此時利用包括電子計算機斷層掃描、羅氏線圈RogowskiCoil等在內的電感應器測量電流產生的電磁場。在檢測設備中，高頻段的檢測可以收集放電時的電磁波情況，同步輸入端口也能夠接收到由同步線圈采集的參考相位信號。通過對放電電磁波的形狀的提取，通過聚類分析的方法將放電信號和干擾信號進行區分，擺脫噪聲對信號分析的干擾，有效避免噪聲淹沒電磁波信號的情況。另外根據對不同信號源的信號的分離，能夠比較準確的判斷放電的類型，此種情況下尤其適合在復雜的帶電情況下的檢測。

2.4.2適用范圍

高頻檢測技術通常使用高頻版本的穿心式電流互感器進行檢測，通過接地線和交叉互聯線進行待測設備的局部放電檢測，一般常用在配電設備的終端設備上及配電設備電纜的接頭設備上。目前高頻檢測技術對于顆粒毛刺和絕緣盆內部缺陷的放電檢測較為靈敏，但由于此種方法容易受到設備內和外環境信號的干擾，因此在測量時應盡量避免干擾信號的干擾，并進行不同時間的多次反復測量。

結束語

面對人們的生活和生產對電力設施提出的高要求，供電公司必須要及時處理供電設備中可能出現的缺陷和漏洞，提高其安全運行的性能。和傳統停電測驗技術相比，帶電檢測診斷技術不必停電就可以直接進行檢測，而且檢出率高，使供電設施運行的安全性能得到提升。但是，由于其運行成本比較高，目前還無法進行大范圍應用，隨著相關技術的發展，其必定可以普及使用。

參考文獻

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