带电检测技术在配电线路设备运检中的应用

发表时间:2021/4/28   来源:《中国电业》2021年1月3期   作者:张俊辉
[导读] 科技的进步,促进人们对能源需求的增多。为满足人们生活和工作中对电力能源的需求,我国投入较多的资金用于建设电力设施,从而不断扩大电网规模。
        张俊辉
        国网河北省电力有限公司石家庄市鹿泉区供电分公司   河北省石家庄市   050200
        摘要:科技的进步,促进人们对能源需求的增多。为满足人们生活和工作中对电力能源的需求,我国投入较多的资金用于建设电力设施,从而不断扩大电网规模。在电网中配电线路是重要的组成部分,加强配电线路检查工作,可以及时发现配电线路存在的安全隐患,针对安全隐患实施解决措施,保证配电线路以及设备处在安全稳定的运行状态。本文就带电检测技术在配电线路设备运检中的应用展开探讨。
        关键词:带电检测技术,配电设备,状态检修
        引言
        随着现代技术的发展,带电检测技术已经得到了进一步的完善,并且在现阶段的配电设备状态检修中,不同类型的带电检测技术的应用方法存在较为明显的差异。针对这种情况,应进一步了解,带电检测技术的具体技术内容,为进一步提高配电设备状态检修质量奠定基础。
        1带电检测
        带电检测技术应用的主要意义,是配电线路可以处于正常的运行状态下开展检测工作,配电线路在运行过程中,通过带电检测技术,可以实时掌握配电线路和设备的运行情况,一旦发现配电线路和设备存在问题,可以及时对存在问题的线路和设备实施处理措施,避免线路和设备出现问题,影响到电力网络正常的运行。配电线路和设备保持在运行状态,若绝缘材料的绝缘性能出现问题,或者设备所处的环境发生变化,如环境温度过高或者湿度较大等,都会引发线路和设备出现局部放电等安全问题,一旦局部放电现象加重,会破坏配电线路和设备,进而出现运行故障。局部放电通常分为四个流程:(1)第一个流程会出现离子化现象,放电原理为原子带有电荷;(2)第二个流程为气体放电,放电原理为电流发生电子崩溃情况,从而形成气体电流;(3)第三个流程为局部放电,放电原理为不同电极未达到桥络放电的条件;(4)第四个流程分为内部放电、沿面放电以及尖端放电,放电原理为在介电质孔隙或者杂物内放电。
        2带电检测技术的应用
        2.1红外侧带电检测诊断技术
        红外测带电检测诊断技术又被称为辐射性红外线,0.78—1100Ω的范围内,是红外线的大概距离。从红外测带电检测诊断技术的工作原理和理论方面来说,将红外线的自身功能作为依据,分析物体经过辐射后产生的能量及其表面温度、对划分及密度状况进行判断并分析判断温度。通过实践发现该项技术能够将当下状态的检修要求满足,由于该项技术没有较高的技术灵活度,因而没有解体性,在不取样的状况下可按照存在故障的程度及位置开展检测工作,有利于对设备存在的安全隐患进行判断。运用红外测带电检测诊断技术时可以大规模的扫描所需检测区域中的各种设备,应用于设备温度伴随电流温度升高而升高的状况下,可对温度升高设备安全运作的程度进行辨别。实际应用该项技术时如某配电室通过一台控制变压器提供高压配电柜高压断路器的控制回路电源,100V是变压器的第一次电压,引自电压互感器;220V为二次电压用于对真空断路器分合闸操作进行控制。一直保持运行状态的变压器如果正值夏季高温,通常变压器温度会保持在大约50℃,过高的变压器温度极容易出现短路燃烧及爆炸等危害,因此每次开展检修工作时工作人员一定要对变压器的温度极为认真的测试,才能使其保证正常运行。借助红外测温仪可在检修时测出90℃为变压器的表面温度,同时变压器表面的色泽也发生轻微变化,通过初步判断可得知这种情况的原因是输入了过高的一次性电压,当工作人员对电压使用万用表测试时得出100V和200V的一次电压与二次电压测试结果,这些结果说明电压回路故障没有出现。这样便需在停电时对变压器使用兆欧表进行绕组绝缘测试,零的测试结果证明变压器发热的原因是由于破损的变压器绕组绝缘电阻引发的,通过与厂家及时联系更换变压器从而有效预防了事故的发生。


        2.2高频率的检测技术
        利用高频率的检测技术对配电设备工作状态进行检测的原理是使用固定频率的频率带宽对待检修配电设备表面所产生的电流的信号信息进行完整的采集,然后再应用科学的理论方法对相关的数据信息进行整理和分析,进而对配电设备的运行和工作状态做出准确的判断。这种检测方法的优势在于对配电设备进行检测时,配电设备不需要进行断电处理,就可以较为准确的得出设备在绝缘状态下的相关信息。配电设备在运行时,局部区域所产生的电荷在传播介质的作用下会在设备周围产生磁场,这时磁场的强度以及其他的物理性质就可以通过专门的设备测量出来。同时,相关工作人员可以利用专门的分析方法将配电设备局部放电所产生的不同种类的信号进行快速高效的分离,在这个过程中,必须要尽可能避免外界环境例如噪音对于电流信号的干扰,否则检测结果的准确度就会在很大程度上有所下降。总之,利用高频率的检测技术对配电设备的状态进行检测,不仅可以对其表面放电所产生的不同种类的信号进行准确的分离,还可以快速高效的对设备的放电类型进行判断,基于高频率检测方法的这些优势,因此在一些现场环境较为复杂,配电设备断电流程较为繁琐的检测工作中,该检测方法的应用频率较高。
        2.3暂态地电压检测技术
        配电线路设备出现局部放电情况时,会使设备与接地系统之间产生暂态电压脉冲。采用暂态地电压检测技术,通过检测配电线路设备的局部放电情况,可以收集到放电点发出的辐射电磁波信号,根据信号的变化,判断设备金属外壳带有的暂态地电压持续状态。暂态地电压检测过程,将检测装置安装在设备上,由于设备出现局部放电的情况,产生的电磁波信号向相反的方向传播,在传播过程中接触到金属外壳,外壳产生的电压,经由检测装置的检测,可以发现设备存在的问题。采用暂态地电压检测技术,可以检测多种配电线路设备,包括TEV传感器、开关柜以及配电柜等设备的局部放电情况。以检测TEV传感器为例,将检测装置放置在传感器的两端,通过两端的接收装置,可以确定局部放电的位置,掌握局部放电的强度和频度。暂态地电压技术在检测过程中,获得的电压幅值,与局部放电的放电量和传播途径有关,获得的衰减量,与放电点的位置、设备内部结构有关。
        2.4超声波局放检测技术
        我国电网使用工频50HZ进行电力输送,当线路、设备出现绝缘老化、虚接、脏污等缺陷时,往往使得绝缘设备、线路周围的电场分布不均,而长期的电场分布不均匀会导致绝缘介质损坏,发生局部放电现象,进而造成电力线路、设备的电气性能、机械性能下降,形成隐患。超声波局放检测技术是一种对频率处于20~200kHz的声信号进行检测的技术,而配电设备、线路局部放电产生的声信号刚好处在这个频段,因此利用超声波局放检测技术可对配电设备的绝缘性能进行检测,而局部放电的强度可反映被检测设备绝缘性能的好坏。超声波局放检测仪的工作原理如图2所示。首先通过超声波传感器获取被测物体的局放信号,然后通过内置信号分析处理模块对信号进行转化、分析,并以波形或声音的形式显示出来,同时可通过人机交互单元进行设备参数及波形存储、调用等操作,以利于分析设备状态。
        结语
        在检测配电线路设备时,使配电线路设备处于带电状态检测,需要使用到不同的带电检测技术,采用不同的技术,既能准确掌握局部放电的原因和位置,还能获得良好的检测效果,并保证电网可以正常的供电,避免影响到用户正常的生活和工作。
        参考文献
        [1]钟伟,朱泽厅.配电网架空线路带电检测技术应用探讨[J].浙江电力,2019,35(04):18-21.
        [2]范闻博,盛万兴,高媛,韩筛根,周勐.带电检测技术在配电设备状态检修中的应用研究[J].电气应用,2018,32(17):64-67+80.
        [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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