带电检测技术在配电线路设备运检中的应用 李睿

发表时间:2020/7/17   来源:《中国电业》2019年第24期   作者:李睿
[导读] 随着社会经济高速发展,社会大众的用电需求量日益增加,
        摘要:随着社会经济高速发展,社会大众的用电需求量日益增加,在新形势下,智能电网建设步伐日益加快。作为智能电网建设中最后环节———配电环节,其设备运行状态关系到广大用户的用电安全、生命安全、工作人员使用带电检测技术检测配电设备,可以有效减少停电次数,进一步实现带电检修,促使电力服务质量的全面提升。另外,还有助于发现设备故障,有效减少经济损失。重点论述带电检测技术在配电设备状态检修中的应用,以期提高配电设备检修质量。
        关键词:带点检测技术;配电设备状态;检修
        引言
        配网作为电网系统中直接与用户相关的环节,其运行情况直接影响着电网供电可靠性和用户体验。随着配网的快速发展,供电网络日益复杂,并且为了提升供电可靠性,线路之间“拉手”联络的情况日益增多,传统的单纯依靠运检人员周期性巡视及计划停电检修的方法已远远不能满足当今配网运行的要求。当架空线路设备存在虚接、锈蚀、绝缘性能下降等缺陷时,都会表现出“热、声、光、电、磁”等异常现象。带电检测技术在线路带电运行的情况下,采集线路设备的异常状态信息加以分析,从而可准确、及时地发现线路设备的隐性缺陷。通过大量的事例分析发现,配网架空线路设备隐性缺陷大多可归类为两种缺陷类型,即高温型缺陷和放电型缺陷。高温型缺陷(如设备锈蚀、端子虚接等)主要表现为设备温度过高,可通过红外热成像测温技术及时发现;放电型缺陷(如绝缘子污闪、线路老化等)主要表现为设备对外产生局部放电,可通过超声波局放检测技术进行定性分析。研究发现,这两种技术在状态检测中的应用存在互补关系,因此是配网架空线路设备带电状态检测最常用的两种方法。
        1带电检测技术的应用优势
        应用带电检测技术将设备带电检测的目的实现,使设备能够保持正常运行,将配电设备由于停电造成的信誉和经济损失降低并使供电安全性进一步提高。该项技术将设备检修和运行间的矛盾进行了良好解决,即使设备正在运行时也可将安全隐患排查,与某些老化的设备使用瞬时高压测试会引发设备故障相比较该技术可将停电耐压测试的不足弥补。同时可按照设备的实际运行状况,对检测时间进行灵活安排从而对隐患更加及时的发现并将其排查。
        2带电检测技术的作用
        带电检测技术主要是指在不停电的基础上进行配电设备状态检修。带电监测技术能确保配电设备的正常运行,进一步降低传统配电设施状态检修成本,检修人员在检测过程中,可使用特殊仪器装置或是特殊方式来开展配电设施状态检修工作。带电检测技术能够有效预测配电设施在运行当中的潜在故障,另外还能有效判断设备的运行寿命,最大限度地确保配电设备的运行质量。受多因素的影响,配电设备在运行过程中,常常会出现局部放电的现象,探究其原因主要是因为配电设备中绝缘材料较差,设备运行环境较潮湿,设备内部存在孔洞或是杂质等因素。因此,检测人员在带电检测中,要高度重视局部放电现象,最大限度地确保配电设施状态检修的安全,确保用户用电的安全。
        3配网带电检测技术
        3.1红外热成像技术
        红外热成像是一种通过光电元件来检测物体表面产生的辐射能,再经光电转化及信号放大等过程,将接收到的红外辐射信号转变成可视化的图像,反映物体表面温度的技术,目前广泛应用于电力、机械、建筑等领域。对于配网架空线路中出现较多的连接不良、设备锈蚀老化、长时间过负荷运行等缺陷,设备表面均会出现异常的高温现象,通过对温度的检测就可获取相应设备当前的健康状态。

首先通过红外光学镜头组件将被测物体发出的能量信号聚焦到设备的探测器上,然后通过信号转换处理,形成反映物体热量的图形,并可通过人机交互单元实现设备参数设置及图形保存、调取等操作。
        3.2超声波检测技术
        当局部放电的状况没有出现在被检测对象时,在被检测对象周围的粒子力、电场应力均会保持一个相对平衡的状态,一旦局部放电情况在设备上出现,则会打破刚开始的平衡状态。电荷会伴随设备放电随之进行迁移,中和的正负电荷会产生电流脉冲,此时升温膨胀的情况便会在设备放电的部位出现。出现膨胀状况且温度升高的区域有电流通过后,会迅速回复至刚开始的平衡状态,同时对局部区域的体积进行放电影响,致使某些介质的紧密状况出现改变,而上述提到的电场应力等均会发生剧烈震荡并产生20—200kHz范围内的超声波,对于这种情况的状态会使用超声波检测技术进行检测[4]。但实际的状态检测过程中使用该项技术为了使信号的强度及检测效果不会受到传感器和被检测设备间明显的空隙影响,应当先将一层超声耦合剂附加在传感器测量表面。在实际应用过程中如某地区已经长期运行的10kV的线路,在日常检修过程中由工作人员借助配电线路超声波巡检仪,进行沿线检测,在检测时听见明显的放电声音出现在13号杆的下引线连接部位,通过初步判断认为是连接出现松动导致的。工作人员迅速展开分析局部放电检测数据的工作,结果发现该部位的劣化度为97,是危急缺陷,因此对引线连接部位迅速开展维修工作,完成维修工作后再借助WUD配电线路巡检仪开展复测,发现之前的故障已经消失。
        3.3暂态地电压检测技术
        站台地电压一般是指借助某些方法制造局部放电时电磁波产生的情况,之后电子途径相关设备中的金属体和接地体间便会有暂态电压脉冲产生。局部放电的条件充足时便会引发相关电子发生高效移动,而该移动是从带电体向着接地的非带电体并在移动期间由于趋肤效应放电点部位产生的电磁波信号,在箱体表面或金属柜表面向两个方向延伸,但不会有渗透情况出现。暂态地电压检测技术的原理是对电力设备的局部放电状况借助产生的暂态地电压进行定位和检测,当智能电网状态检修模式中应用该项技术主要是对开关柜带电状况进行检测,为了使检测结果的准确性得以保证对各站所使用的开关柜一定要使用同一设备进行检测,如果出现检测异常需要长期的对其进行动态检测,并按照检测结果分析判断问题发生原因。在实际应用过程中例如某配电视工作人员对开关柜借助暂态地电压检测技术排查日常隐患时,零是开关柜局部放电测试值的测试结果,55dB是其中某个开关柜的局部放电测试值,同时在柜中还伴有异常明显的放电声音,通过初步判断认为局部有害放电的情况在开关柜中存在,工作人员迅速借助暂态地电压局部放电定位仪检测放电定位,通过测试发现开关柜内的套管位置是放电位置,同时65dB是该部位的放电测试值,工作人员立刻维修处理出现异常的开关柜,经过处理后柜中的异常声音及放电现象消失。
        结语
        综上所述,配电设备检修应用带电检测技术可使人们的用电需求得以满足且与电力公司的要求相适应。带电检测技术可对设备中存在的潜在问题及时了解,提前预测出可能发生的故障从而将配电设备故障引发的损失有效避免,使设备检测修理的针对性得以提高并使设备的使用寿命延长,同时还可将其维护费用降低。因此开展配电设备检修工作应当对该项技术的优势进行充分利用,实时检测设备并对其运行状态全面掌握,对其中存在的安全隐患尽早排查才能使电网整体的安全运行得以保障,是电力系统能够为社会提供稳定的供电服务。
        参考文献
        [1]王连杰,孔繁婷,王建全.带电检测技术在配电设备状态检修中的应用[J].技术与市场,2019,26(12):164–165.
        [2]李文龙.带电检测在配网状态检修中的作用分析[J].通信电源技术,2018,35(12):72–73.
        [3]李正.浅析聊城城市中心区配电网管理提升策略[D].山东大学,2018.
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