試析帶電檢測技術在變電運維中的應用

冉曉梅

國網四川省電力公司梓潼縣供電分公司 四川梓潼 622150

隨著人們生活中質量提升，對于電能需求也隨之提高，為保證人們實現安全用電，需提高電力運行穩定性與安全性。而現行設備檢修是根據停電周期進行檢修，已經無法滿足電網發展需求，需采取帶電檢測技術，完成輸、配、變電設備運行下狀態監測，精準定位缺陷部位，定量分析缺陷程度，適時檢修缺陷，避免設備產生故障，提高設備利用率，從而推動電網實現進一步發展。

1 變電運維重要性

電力系統具備輸電、發電、變電等多種環節，起始點為發電廠，通過覆蓋大面積輸電線路將其傳輸至變電站，進而傳送至工業用戶與居民住所中。在電力系統中，變電運維可保證系統運行質量，通過變電設備定期檢測可為電力供應提供保障。變電運維操作站負責管理電站電力運行，值班人員較少，分為巡檢隊與操作隊，避免設備產生問題，可見該工作重要性[1]。而帶電檢測技術指的是設備帶電運行下，現場檢測設備狀態量，分析設備缺陷中產生的電、磁、光、聲、熱，監測電磁波、超聲波、發熱、振動等參數，以尋找設備潛在隱患。工作中無需將設備斷電，不會影響附近用戶用電，且操作較為安全簡單，能夠提高人員工作效率，避免復雜繁冗的步驟影響檢修效果。

2 變電運維中帶電檢測技術的應用

2.1 紅外測溫技術

紅外測溫技術原理是指將物體散發的不可見紅外能量通過儀器將其轉化為課件熱圖像，不同顏色則表明被測物體溫度不同，借助熱圖像能夠觀察被測物體溫度整體分布情況，研究發熱，為研究與工作提供判斷依據。利用此種方式即可明確設備是否正常運行，進而實現預見性維護檢測，技術應用中不會受到磁場干擾，安全性高，結果準確，屬于常用檢測方法。在變電運維中，紅外測溫檢測通常為精準檢測與一般檢測，后者對于檢測環境與裝置具有嚴格要求，需排除輻射、風速等影響進行檢測，用于檢測設備內部受到電壓制熱造成的缺陷[2]；后者則用于常規大面積掃描設備，掃描速度較快，對于檢測環境與裝置無特殊要求。工作過程中，可結合應用兩種方法，先對設備展開一般性監測，尋找故障隱患與潛在可疑點，明確范圍后以精準檢測方式排查嚴重程度、故障類型及處理方式，可縮短檢測周期，能夠準確、迅速發現故障。

2.2 暫態地電壓檢測技術

設備由于產生局部放電情況發生電磁波流經外部設備金屬體后，直接連接大地，將會產生暫態電壓脈沖。設備放電后故障點會發射電磁波信號，且向兩側逐漸延伸，進而發生“趨膚效應”。導體中如若存在交變電磁產或交流電磁場，內部電流則無法均勻分布，導體外表面會集中大部分電流，導體表面與電流密度距離減小則電流逐漸增大，降低了內部電流，增加了損耗功率與電阻。在應用該技術中，主要是檢測對地電壓掌握實際設備運行情況，尋找故障點，可用于帶電開關柜檢測，遇到無法診斷問題則可與在線監測裝置理念和應用，綜合分析判斷所得數據。

2.3 無線電干擾電壓法

電暈放電會產生電磁波，可借助無線電干擾電壓表檢測電磁波，進而檢測電氣設備局部放電問題。當前，國外仍有部分采取該方法檢測局部放電，國內則多應用射頻傳感器檢測，因此在國內可將該方法稱作射頻檢測法，可用Rogowski線圈電流傳感器、電容傳感器及射頻天線傳感器。其中，Rogowski起源于英國，吳廣寧等人1996年改進該傳感器，設計寬頻電流傳感器，可在線監測大型電機放電，實用性較強，應用于蘭州西固熱電場、陜西秦嶺發電廠等。

2.4 超聲波信號檢測技術

設備產生放電現象后，以波形方式傳遞信號至設備表面，在表面安裝接收、檢測傳感器，通過超聲波信號檢測系統分析，可結合信號頻率與大小做好處理，將故障消除。該檢測方式并不會受到電磁場干擾影響，可用于氣體絕緣開關與大電容器等設備帶電檢測中。工作過程中，斷路器、開關柜、配變均可用設備房點檢測，或是檢測無法肉眼直觀察覺的SF6氣體泄漏故障等。工作中需要注意，電纜與配電設備終端放電振動較小，檢測中可能產生偏差，難以確保結果精準性。

2.5 介質損耗分析法

變電設備產生局部放電與絕緣材料相關，局部放電越強，則表明破壞絕緣材料程度越大，加劇了設備能量消耗，進一步加深局部放電導致絕緣材料損耗嚴重。因此，電力部門管理人員與技術人員應當高度重視測量放電消耗功率工作。而在此過程中，電壓變化與絕緣材料結構氣隙數量為正比，電壓升高下氣隙數量隨之增多，造成介質損耗，設備運行中參數數據也會發生顯著波動變化。因此，電力部門人員在日常巡檢中，可結合數據變化對局部放電能量加以判斷，明確是否損壞了絕緣材料。

3 應用案例

某500kV變電站更換變壓器設備，通過帶電檢測技術檢測變壓器缺陷，設備投運后，人員結合技術要求，監測設備運行。在運行中發現主變壓器油箱氣體溶解，造成數據異常，為保證設備運行良好，早期投入變壓器后1、7、30d進行檢測，對該問題集中研究。分析運行參數后發現，1d檢測中變壓器數據異常，運行良好，7d發現本體油存在C4H2，跟蹤監測后發現設備運行故障，具有低能放點情況，需全面檢查設備[3]。鐵芯接地電路檢測中，采取超聲定位儀，對多種技術綜合應用，批核超聲檢測與脈沖電流法，精準定位，發現A相存在問題。故障原因在于鐵芯與磁分路間距問題，絕緣防護與要求不符，為控制槽內間隙，產生積碳，從而造成局部放電。

4 結語

綜上所述，變電運維中帶電檢測技術具有較高應用價值，可提高工作效率與質量。實際應用中，帶電檢測技術包含紅外測溫技術、暫態地電壓檢測技術、無線電干擾電壓法、超聲波信號檢測技術及介質損耗分析法，需結合實際情況選擇監測方法，以提高變電維護質量，降低系統故障概率。