分析带电检测诊断技术在状态检修中的应用姜磊

分析带电检测诊断技术在状态检修中的应用姜磊

姜磊陈兵焦宝安

国网山东省电力公司检修公司山东青岛266000

摘要：智能电网的建设目前在许多国家都在不断扩大规模和加大建设力度。当前的建设过程中，在取得进展的同时也面临很多困难，例如输变电电网结构复杂的问题，配电网容量过大的问题。采用状态检修是解决上述问题的有效方法。这是因为状态检修能够使输配电设备的停运次数不断减少，从而使得供电的质量和可靠性不断提高。

关键词：带电检测；诊断技术；状态检修

一、状态检测技术

设备检测及分析技术是开展配电设备状态检修的基础条件。获取配电设备状态信息的方式主要有在线监测与带电检测两类。前者就是应用有关专业设备、检测仪器长期装配在被检设备实施检测。后者则是应用特殊试验仪器、仪表系统等，对被测设备开展特殊性检测，以有效发现处于运行状态下电气设备的潜在缺陷或者故障，检测设备在进行状态下进行检测时，仅能够进行电气检测，而不能进行继保传动检测。配电设备通常在运行状态下存在的缺陷或者隐患只可在运行状态采取带电检测设备及相关技术才能检出。合理的运用相关检测方法节约了断电成本，有效提升了供电的可靠性、安全性，也提升了供电服务质量，为广大民众的生活提供了一定的便利。

二、带电检测诊断技术的分类及应用

2.1变压器检测中的超声波局放应用

目前110kV及以上的变压器在整个运行体系中占据了关键的重要地位，并且购买其需要花费大量的资金，所以后续的养护工作显得十分的必要。而传统的对变压器的检修一般是计划检修和事后检修，传统的检修方式有很大的盲目性和强制性，不仅浪费了大量的人力和物力，而且检修过程中设备的频繁拆卸增加了在检修过程中产生新的设备隐患的可能，降低了变压器的总体寿命。针对传统检修方式的严重小足，根据变抓器的运行状态来决定是否检修和怎样检修的检修方式越来越受到人们的重视，这就是状态检修。而带电检测采用的方法就是超声波局放检测和油色谱跟踪复测，我们根据超声波局放检测结果和油务试验历史数据，经过小组技术人员的分析、讨论和复测，按照设备运行的实际情况，实事求是地策划设备的检修行为。电力变压器状态检修的基础在于监测技术和诊断技术，即通过各种检测手段来准确判断变压器目前的状况。变压器故障仍以绝缘故障为主，而对变压器局部放电的检测能够提前反映变压器的绝缘状况，以便及时发现变压器内部的绝缘缺陷，来预防潜伏性和突发性事故的发生。

2.2超声波局放检测的发展分析

超声波检测法测量的是放电时产生的超声波信号。用固定在变压器油箱壁上的超声传感器可以接收到变压器内部局部放电产生的超声波，由此来检测局部放电的大小及位置。通常采用的超声传感器是压电传感器，选用的频率范围为50-150kHz,目的是为丁避开铁心的磁噪声和变压器的机械振动噪声。由于超声波法受电气干扰小以及它在局部放电定位上的广泛应用，人们对超声法的研究较深入。但变压器内部绝缘结构复杂，各种声介质对声波的衰减及对声速的影响都不一样:目前使用的局放检测超声波传感器抗电磁干扰能力较差，灵敏度也不很高，这就增加了超声检测的难度。

2.3GIS中超高频局放检测技术的应用

超高频局放检测技术是目前国际上对GIS类设备普遍采用的状态监测技术。便携式检测仪器主要由超高频传感器、高速数据采集单元、分析诊断软件二部分组成。其中，超高频传感器用来收集由局部放电脉冲激发并能透过绝缘介质向外传播的超高频电磁波信号，经过相关的结构进行转换后进行储备。分析诊断软件利用自带的并且能够小断学习扩充的图谱库对存储的数字信号进行分析诊断，评价局部放电的类型和严审程度。通过采用超高频局放检测仪器对GIS设备进行检测，可以快速有效的发现设备内部存在的局部放电缺陷，为避免突发事故、合理安排检修计划提供决策依据。GIS超高频局部放电检测技术是应用宽带高频天（300MHz-1GHz传感器）检测GIS内部局放电流激发的电磁波信号，从而反应GIS内部局部放电的情况。超高频局放检测关键技术主要是:宽带高频传感器、宽带高频放大器、信号处理与模式识别。

三、带电检测诊断技术在状态检修中的应用

3.1红外侧带电检测诊断技术应用

红外侧检测技术，红外线之间的距离约为0.78-1100欧姆，因此又称辐射红外。从理论和工作原理的角度出发，红外横向检测与诊断技术是基于红外线的功能来判断和分析温度的。分析了物体的表面温度和辐射后物体的能量，判断了物体的密度和划分。通过实践和应用，发现红外侧带电线路的检测诊断技术满足了当前状态维护的需要。红外侧线的检测和诊断技术不具有较高的灵活性，而且没有解体。不能采样，可以根据故障的位置和程度进行检测，有助于确定设备的安全隐患。采用红外侧检测技术，可对检测区域内不同设备进行大规模扫描，适用于电流温度升高、器件温度升高时，确定设备的运行安全。

3.2状态检修中超声波检测技术的应用

当超声波电气化检测诊断技术在实际应用中应用时，运行频率为21-210kHz。从理论上讲，超声实时检测和诊断技术的频率就是超声波信号的体现。当系统的某些部分发生放电时，周围的电厂区域会产生介质应力，这种介质应力是平衡的。但是，随着温度的变化，环境中会发生热膨胀和冷收缩。热膨胀和冷收缩会改变介质应力，密度会改变形成声超声信号。在电力系统中，超声实时检测与诊断技术可用于电力设备和装备的运行，超声波实时检测与诊断技术可用于设备和不同装备表面的检测。结合电力设备和设备的表面特性，将传感设备设置在设备的表面。超声波传感装置可以用来分析和判断外部的放电信号，结合信号强度的变化，判断超声波带的响度和振幅，并给出维护结果，以判断设备的安全性。其次，超声波电化检测和诊断技术，也满足了配电柜检测工作的要求，电路断路器和不同的放电设备的测试，有良好的实际应用，是其他技术没有功能。例如，超声波实时检测与诊断技术可以检测人体感官不能感觉的某些故障，检测不同隐藏气体侧漏的隐藏故障。其次，除上述之外，在实际检测中，结合实际检测需求，采用不同的检测技术，确保检测技术满足实际检测需求，确保维护的整体和有效性例如，在测试设备时，可以使用高频实时检测技术。这种技术有它自己的应用优势。

3.3状态检修中高频带电检测诊断技术的应用

高频检测技术的工作原理：高频检测技术可以检测设备的绝缘状态，不需要停机。它可以对电力设备局部放电的电流脉冲信号进行采集、分析和判断。CT或Rogowski线圈也可用于测量脉冲电流的磁路，有效去除噪声干扰，分离不同的PD信号。高频检测技术的应用范围：高频检测技术可以检测出电缆的连接设备和电缆终端设备。它主要使用穿透式变压器的交叉连接或接地线的局部放电信号。

结语

随着人们对生活和生产技术的要求不断提高，采用不停电的带电检修技术，可以改变传统测验技术的弊端，处理供电设备中的缺陷和漏洞，提高安全运行的性能，这种技术对于电力设备的运行具有安全保障作用，检出率非常高，但是需要在运行成本上寻求降低的两侧，才能进行大范围的推广和使用。

参考文献

[1]任庆帅.红外诊断技术在电力系统状态检修中的应用研究[D].山东大学,2015.

[2]卢强.带电检测技术在智能电网状态检修模式中的应用研究[J].通讯世界,2015.