摘要：随着我国社会经济的快速发展，人们的生活水平不断提高，因此对于电力系统提出了更高的要求，在保证供电量的同时也需保证供电质量。为此我国加大了电力系统建设力度，在扩大建设规模的同时也积极引进新型检测技术对系统运行状态进行实时观测。鉴于此，本文就带电检测技术在变电运维中的应用展开探讨，以期为相关工作起到参考作用。
关键词：变电设备；带电检测技术；在线监测装置；变电运维；电力系统
现行的设备检修是基于周期的停电检修模式已不能满足当今电网发展要求，而电力设备带电检测技术可实现输、变、配电设备在运条件下的状态诊断、缺陷部位的精确定位、缺陷程度的定量分析，能适时检修缺陷，预防设备事故发生，提高运行的安全可靠性，延长检修周期，提高设备利用系数，延长设备使用寿命ll]，对避免设备事故具有重要意义。
1、变电运维的必要性
电力系统主要包括发电、输电、变电等主要的环节：电是从发电厂发出，之后通过大面积的输电线路被传输到变电站，最后再由变电站输送到各个居民用户及工业用户，从中可以看出变电运维直接决定着电力系统的运行质量，因此为了保障正常的电力供应，必须定期不定期对变电设备进行检测。简单来说，变电运维就是变电设备的运行维护，主要由变电运维操作站、变电运维队两大部分组成。变电运维操作站主要负责电站的电力运行管理，主要是在值班人数较少甚至是无人值班的情况下对电站的电力运行开展具体的管理工作；运维队则是指基站巡视及检修队伍，分为操作队和巡检队。变电运维建立在电网公司大检修的工作思路之上，在注重变电日常运行的同时加强变电检修工作从而预防变电设备的运行故障，提升供电质量和效率。
2、变电运维带电检测技术优势
变电运维带电检测技术的应用可以发现人眼以及耳朵不能发现的问题，且可以提前发现变电运维中存在的安全隐患，检测流程如图1所示。针对检测中存在的问题进行带电作业处理，可在一定程度上保证变电设备处于健康状态。首先，带电检测的进行无需停电，不会对周边居民生活和工厂生产造成影响，且检测操作便捷、安全。设备监测工作可以与日常巡视工作同步进行，保证在设备安全运行的同时避免因为停电给用电客户带来用电问题，这为电力用户带来了极大的便利；其次，检测设备的运行状态，例如可对绝缘的缺陷度进行检测和诊断。很多变电站设备若处于运行状态下则不能对其检测状态进行判断，处于运行状态也不能靠近，安全隐患难以发现。巡检仪的使用便可对绝缘缺陷进行检查，收集检测数据并直接生成数据文档，便于管理与分析。然后，试验周期也可对设备运行状态进行调整，这样便可及时发现绝缘隐患，了解设备缺陷的实际情况以及变化趋势。
图1 变电设备带电检测流程示意图
3、带电检测技术在变电运维中的应用
3.1、脉冲电流法
就目前而言，脉冲电流法的最广泛应用的局部放电检测方法，IEC-270的相关标准具体化了工频交流下局部放电的测试操作，另外，该方法对于直流条件下的局部放电检测依然适用。根据脉冲电流法的基本测试回路，改检测方法可分为直接法和平衡法两种。其中直接法分为串联和并联两种。具体的脉冲电流法的局部放电检测回路如图1所示。
图1
直接法的检测回路包括并联法和串联法两类，如图1（a）、（b）所示，这两种联法最终都是为了使被测试品Cx在局部放电的过程中产生的脉冲电流输送到检测阻抗Zm上，最后Zm上的电压会被放大，之后传送到测量仪器上，这样根据Zm上的电压就不难推算出局部放电产生的视在电荷量。图1（a）中Zm与被测物是直接并联的，这种连接法称为并联法；图1（b）中Zm与被测物之间形成串联，称为串联法。从中可以发现，二者对高频脉冲电流的回路是相同的，都是通过串联的方式流经Cx、Ck和Zm三个元件；也可以说二者具有理论上的同等灵敏度。如图1（c）所示，可以采用电桥平衡原理来检测局部放电，这样能够很好的提高抗干扰能力，便于检测。
3.2、避雷器带电测试技术
避雷器带电测试适用于无间隙的金属氧化物避雷器，对各运行参数进行测试，及时了解避雷器的运行状态，运行参数中总泄漏电流数值在一定程度上可以反映避雷器的绝缘能力，而阻性泄漏电流数值可以反映绝缘性质量。避雷器带电测试过程中因为存在多种影响因素，为了保证测试结果准确可参考，可以采用补偿法测量阻性泄漏电流，以有效抵抗外部干扰，保证检测质量。同时对避雷器阻性电流检测结果中红外数据存在异常的，可以对其内部的受潮情况进行初步判断，在必要时停止供电进行解体。
3.3、超高频（UHF）局部放电检测技术
测试仪器的1GHz测量频带成为现实之后，这种强大功率的测试仪器能够成功测试出GIS中的初始局部放电脉冲。在此强大的频带下，可通过衰减噪声信号的方式降低噪声对放电检测的影响，从而更大限度的再现局部放电脉冲，以此深化对局部放电的机理研究。根据频带的宽窄，可分为超高频窄带检测、宽频带检测。前者中心频率高达500MHz，带宽MHz，后者带宽可达GHz。由于超高频超宽频带检测技术能够对噪声起到明显的抑制作用，同时又具有信息量大的优点，因而使用较多。
3.4、超声波局部放电检测
电力设备的绝缘系统中，只有部分区域发生放电，而没有贯穿施加电压的导体之间，即尚未击穿，这种现象称之为局部放电。局部放电伴随有爆裂状的声发射，产生超声波，且很快向四周介质传播。通过安装在电力设备外壁上的超声波传感器，将超声波信号转换为电信号，就能对设备的局部放电水平进行测量。其主要对频率介于20一2OokHz区间的声信号进行采集、分析、判断的一种检测方法。
4、带电检测在运用中的问题及策略
(1)运维人员发现在对GIS进行带电检测时，应同时使用多种方法。这是因为不同的方法有不同的有效检测范围，如绝缘子内部气泡缺陷，仅有特高频法能检测到放电信号，超声波法、气体成分未检测到可疑信号。(2)当前无相关的标准依据，特高频无法简单通过信号大小来判断危害性。根据信号幅值、放电源位置、放电类型初步评估危害性，观察信号变化趋势，并可采取其它手段辅助分析。从检修结果到指导检修策略目前仍有较大鸿沟(3)应加强对运维人员带电检测技术培训，增加相关运维人员的现场经验，提高带电检测工作的有效性和效率等
结束语：
综上所述，变电设备的正常运行对于电力系统运行质量的保证有着重要意义，其对于保证日常生产生活供电和提供高质量的电能也有决定性作用。为此需要强化电力设备的检测，并采用适宜的检测技术保证检测结果准确，为故障排除和处理奠定基础。带电检测是当前较为常见的检测措施，为保证检测质量，需依据检测历史数据和实际情况对检测过程中进行监控，以维护电网的正常运行。
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论文作者:何奎,刘文涛
论文发表刊物:《电力设备》2017年第33期
论文发表时间:2018/4/19
标签：局部论文; 设备论文; 检测技术论文; 电流论文; 避雷器论文; 脉冲论文; 信号论文; 《电力设备》2017年第33期论文;