帶電檢測技術在變電運維中的應用

胡志京，王煒波，曹志杰

（國網浙江省電力有限公司仙居縣供電公司，浙江 仙居 317300）

0 引 言

隨著社會經濟的發(fā)展，人們對電能的需求量越來越大，高負荷的電網很容易引發(fā)安全事故。傳統(tǒng)的電力設備維護方式已不能很好地滿足新時期發(fā)展的需要，造成了電網的低效運行。目前，在變電運維中，將帶電檢測技術運用到實際工作，可以對電力設備的運行狀態(tài)進行實時檢測，還可以對電力設備中存在的安全隱患和故障進行精準定位，從而降低安全事故發(fā)生的概率，為變電運維帶來便利。

1 變電運維中的重要性及帶電檢測技術優(yōu)勢

1.1 變電運維的重要性

電力系統(tǒng)涵蓋發(fā)電、輸電和變電等環(huán)節(jié)，始于發(fā)電廠，通過廣泛布設的輸電線路傳遞至變電站，最終分配到居民和工業(yè)用戶。

簡而言之，變電維修涉及對變電設備的操作和維護，通常包括變電運維操作站和變電運維隊。運維操作站負責電廠電力運行的管理，即使在人員較少的情況下也能深入監(jiān)管電廠運行。而運維隊則分為操作隊和巡檢隊，前者負責基站的維修，后者負責定期巡視。變電運維是電網公司檢修工作的一部分，技術人員應關注變電日常運行，強化檢修工作，以防止變電設備運行安全問題，確保電力供應質量[1]。

1.2 帶電檢測技術在變電運維中的優(yōu)勢

在變電運維過程中，電力行業(yè)的技術人員可以通過使用帶電檢測技術，快速發(fā)現(xiàn)一些肉眼無法觀察到的問題，還可以及時對存在的安全隱患進行排查，從而有效預防安全事故的發(fā)生。如果技術人員在檢測過程中發(fā)現(xiàn)了問題，就可以立即使用帶電檢測技術來對其進行處理，從而在很大程度上消除掉可能存在的安全隱患，避免了安全問題的發(fā)生。

帶電檢測技術還有一個很大的優(yōu)點，那就是在檢測的時候，技術人員無須切斷電源，這樣就可以最大限度地減少對周圍用戶的影響，而且操作起來很簡單，也很安全。同時，帶電檢測技術還能夠有效提高技術人員的工作效率，因為技術人員在日常巡視工作時可以直接利用帶電檢測技術對變電設備的運行狀態(tài)進行檢測，有效避免煩瑣復雜的檢測步驟。

2 變電運維帶電檢測技術的類型

隨著我國科學技術的持續(xù)發(fā)展，電力企業(yè)在每一個環(huán)節(jié)都使用了各種檢測技術，這可以充分地保證電力系統(tǒng)的正常運轉，為人們的正常有序生活提供可靠的保障。在變電運維的不同環(huán)節(jié)采用不同的帶電檢測技術，既可以對電力設備進行全面監(jiān)督，又可以給電力維修提供方便，降低電力運維成本。

2.1 紅外線檢測技術

紅外線檢測技術能夠根據溫度的變化來判斷設備的發(fā)熱狀況及運行狀況。利用紅外線檢測技術對變壓器附件進行探測時會遇到很大的障礙，并且容易受到干擾。一旦受到干擾，就會引起電網的斷流，從而造成電網的嚴重故障。因此，在采用紅外線檢測技術之前，必須對電網的整體運行情況做一個全面的分析。合理運用紅外線檢測技術，通過與溫度的對比，可以對可能存在的問題進行分析，最大限度地減少損失，保證電力系統(tǒng)的安全運行[2]。

2.2 脈沖電流檢測技術

脈沖電流檢測技術是一種應用廣泛的帶電探測方法，主要通過周期性的方式來探測變壓器局部電流的運行狀況，以及在直流環(huán)境下的局部放電。電力維護技術人員運用此項技術時，要將自己所積累的維修經驗與先進的帶電檢測技術結合起來，對脈沖電流法進行合理運用，將脈沖電流技術在電力設備檢測過程中所具有的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來，以此來提高帶電檢測技術整體上的工作質量和效率。

2.3 無線電干擾檢測技術

在變電運維中，無線電干擾檢測技術主要用于識別和應對與電力系統(tǒng)正常運行產生沖突的無線電頻譜干擾。這種技術通過監(jiān)測電磁環(huán)境中的無線信號，檢測可能影響電力系統(tǒng)通信和控制設備的干擾源。通過采用先進的頻譜分析和信號處理技術，運維團隊能夠及時定位與診斷無線電干擾，從而采取有效的干預措施，確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和通信可靠性。一般情況下，電暈中的放電過程中會產生一種電磁波，在伏特計的測量過程中，可以采用射頻法對該電磁波進行干擾。因此，技術人員可以在對電氣設備局部放電進行檢測時利用此特點，提高檢測的準確性、科學性以及有效性。

2.4 超高頻局部放電檢測技術

在電力系統(tǒng)的運營過程中，超高頻局部放電檢測技術發(fā)揮著重要的作用。該技術可以檢測電力設備運行中產生的噪聲和局部放電脈沖，并根據設備運行中產生的噪聲強度來判斷設備的運行狀態(tài)。在變電運維工作中，運用超高頻局部放電檢測技術，可以讓運維人員以局部脈沖的頻率為依據，對變電設備的運行狀況有一個全面的認識，進而減輕電力設備運行中的噪聲問題，提升電力運維的質量[3]。

2.5 介質損耗檢測技術

在電網中，由于局部放電引起的電能損耗會給絕緣材料帶來不同程度的損傷。隨著電能的消耗，其損傷也會越來越大。電力公司必須重視對放電功率的測量，而介質損耗檢測技術可以根據絕緣結構中氣隙數目隨著電壓的變化來檢測出放電功率[4]。

2.6 油中溶解氣體檢測技術

2.6.1 離線檢測技術

紅外光譜法、光聲光譜法以及氣相色譜法是最常用的離線檢測方法。其中，紅外光譜法是基于不同材料對紅外光的選擇性吸收而實現(xiàn)的一種檢測方法，無須氣體分離，具有檢測時間短、效率高的特點。光聲光譜法是基于光聲效應，即氣體分子在吸收能量后，被激發(fā)到高能狀態(tài)，當處于高能狀態(tài)的分子轉變?yōu)榈湍軤顟B(tài)時，會釋放出一定的熱量，使溫度升高，從而形成壓力波。氣相色譜法的基本原理是混合氣體中的各物質在兩相分配系統(tǒng)中存在著分配差異，當溶質在兩相中進行相對性移動時，具有不同分配系數的物質在色譜柱中的移動速度也有差異，從而將它們相互分離開。

2.6.2 在線檢測技術

由于傳統(tǒng)的離線測試方法不能快速地發(fā)現(xiàn)電網的故障，需要對電網進行在線測試。在線檢測技術對測試設備有很高的要求，需要確保測試設備具有很高的安全性和可靠性。為了能夠迅速地發(fā)現(xiàn)變壓器中的故障氣體，必須將其安裝在與流體油面相鄰的地方。

2.7 避雷器帶電檢測技術

避雷器帶電檢測技術主要應用在無間隙的金屬氧化物避雷器上，通過檢測電流、電阻等來了解避雷器的工作狀態(tài)。在這種情況下，泄漏電流的數值可以準確反映出避雷器的絕緣狀況。在避雷器帶電檢測技術中，存在很多干擾因素，目前大多數情況都是采用補償的方法來對阻性泄漏電流進行測量，從而將外界的干擾降到最低，得到準確的數據，并做出科學的判斷。

2.8 暫態(tài)地電壓檢測技術

電力系統(tǒng)中的局部放電是一種特殊的電磁現(xiàn)象，當電磁現(xiàn)象經過探測裝置傳輸到地面后，將會引起一系列的瞬態(tài)電壓脈沖。在此過程中，局部放電所產生的電磁波首先通過金屬體傳播，而大多數的電磁波將被金屬體阻擋，從而形成了一個電壓，即暫態(tài)接地電壓。

使用暫態(tài)地電壓檢測技術必須要有專門的檢測設備，檢測的部位主要有開關柜、配電網等。不管是暫態(tài)地電壓還是局部放電的程度，都與電磁波傳播有著直接的關系，尤其是與放電位置、衰減程度有很大的關系。放電位置之間的距離越短，暫態(tài)地電壓傳感器所得到的電壓數值就越高[5]。

3 變電運維帶電檢測技術的應用策略

3.1 定期進行變電運維帶電檢測

隨著人們生活水平的不斷提升，電力系統(tǒng)的運行壓力也隨之增加。變電站中任何設備的損壞都會對電力系統(tǒng)的正常運行產生直接的影響，給人們的生活帶來不良影響。因此，電力企業(yè)必須以電力系統(tǒng)的實際運行情況為依據，進行定期的變電運維帶電檢測，對電力設備展開全面且徹底的分析與檢測，確保電力設備的有效運行。

對于檢測過程中出現(xiàn)的問題，要對其進行及時分析，并采用科學的方法來解決，同時要將每次出現(xiàn)的問題都進行登記，以便能夠及時查閱，為后期的維護提供科學的依據[6]。

3.2 合理選擇帶電檢測技術

傳統(tǒng)的變電運維方法是通過制定固定的工作計劃來對設備進行檢修，這樣的檢查方法存在一些缺陷，不能滿足新時期的發(fā)展需求，同時會對電力設備的運行帶來安全隱患。在這個階段，能夠根據實際情況選擇和應用適合的帶電檢測技術，在不停電的條件下對電力設備的運行狀況展開全面的分析，并以檢測結果為依據，制定出一套科學而有效的維修方案，從而在提升工作效率的同時，滿足人們的用電需求。

4 帶電檢測技術在變電運維中的實際應用

4.1 對設備進行跟蹤檢測

某500 kV變電所于2015年進行了變壓器設備的改造，在改造完成后，檢測員按照有關規(guī)范和技術要求，采用帶電檢測技術追蹤設備的運行狀況。經檢測后，發(fā)現(xiàn)在主變的油罐中存在著一種溶氣現(xiàn)象，從而造成了檢測結果的不正常。

為保證變壓器的安全穩(wěn)定運行，應分別在變壓器投入使用后的1 d、7 d、30 d進行檢查，深入分析變壓器內的氣體溶解問題。根據對運行檢測數據的分析，2號變壓器在投入使用1 d后的檢測時存在數據異常，但其運行狀況良好，后期應予以重視。

4.2 進行變壓器鐵芯接地檢測

在利用變壓器鐵芯接地電路檢測進行局部放電檢測工作時，必須采用帶電檢測技術來控制整個檢測過程，如此才能將測量結果的誤差控制在一個合理范圍內，為檢修人員提供便利。在鐵芯接地電路檢測中，檢測人員應做好檢測前的準備工作，事先準備好檢測所需的設備，并保證檢測設備的正常工作。

檢測人員能夠對各種帶電檢測技術進行綜合運用，在保證檢測正確性的前提下，在實際檢測過程中快速、準確地定位故障，并及時給出解決方案。為了判斷出主變故障的具體原因，變電運行人員必須在故障發(fā)生之前和之后分別對其進行檢測與分析。

利用局部放電探測技術，對鐵芯進行實時監(jiān)控，能及時掌握鐵芯的局部參數變化情況，實現(xiàn)對放電體的實時監(jiān)控。經檢測，鐵芯對地電壓為223 V的情況下，變壓器超聲波檢測信號逐漸增強，此現(xiàn)象表明，故障發(fā)生在鐵芯夾件中。由于絕緣保護不符合有關標準，施工人員在安裝鐵芯夾件時沒有對槽中的間距進行嚴格控制，從而產生了積碳，最后產生了局部放電。

5 結 論

總之，將帶電檢測技術運用到變電站的運營中可以有效保證電網的安全穩(wěn)定運行，推動電網的健康發(fā)展。因此，變電運維人員要針對所檢測出的故障點，及時對問題產生的原因進行分析，并采取積極有效的對策，從而提升變電設備的工作效率，最大限度地保證人們的正常生活。