浅析带电检测诊断技术在状态检修中的应用

浅析带电检测诊断技术在状态检修中的应用

郑帅

（国网朝阳供电公司）

摘要：随着智能电网建设步伐的不断加快，如何高效运行维护大容量、复杂结构的配电网已成为面临的主要问题。开展配电设备状态检修工作将大幅减少计划停运次数，有效提高供电可靠性和服务质量。带电检测技术作为在不停电状态下对设备状态量进行现场检测的重要技术手段，对于在设备运行状态下进行缺陷分析和状态诊断，避免设备事故具有重要价值。

关键词：带电检测；诊断技术；状态检修；应用

一、电力设备带电检测诊断技术及其特点

随着电网技术的不断发展和电气设备规模的不断扩大，电力用户对电能供应要求日益提高，电网企业需要不断推进坚强智能电网建设，开展设备状态检修，及时发现设备缺陷并实施针对性维修，以提高电网运维管理和设备可靠性水平。当前电气设备检修的管理模式是由计划检修向状态检修的过渡，传统电气设备修试工作正朝着状态评估、状态检修发展，电力设备带电检测是为实现设备状态检修提供基础数据支持的重要技术手段。它能够在电气设备不停电的情况下进行有效地监测，能准确地反映设备的客观状态，能够及时发现设备缺陷，为消除设备存在的隐患提供技术支持，极大地提高电网的安全运行水平，为状态检修的深入开展打下了坚实的基础。Q/GWD116于2013《输变电设备状态检修试验规程))于2013年12月5日正式实施，它进一步规范并明确了带电检测工作的内容及检测周期，大大提高了带电检测技术的适应性和有效性。电力设备带电检测诊断技术其主要特点如下：

带电检测是在设备正常运行的情况下检测，不需停电，规避了因停电为用户带来信誉和经济上的损失，进一步提高了供电可靠性。

带电检测诊断技术的应用很好解决了如何及时发现电力设备在运行状态下才能显现的安全隐患的问题。与此同时，一些老旧设备因严重老化，无法承受瞬时高压而不能进行停电耐压试验，带电检测技术又恰好弥补了这一局限和不足，使运维人员对老旧设备的运行状态也做到了如指掌。

带电检测诊断技术可以依据设备运行工况灵活安排检测周期，便于及时发现设备的隐患，了解隐患的变化趋势等。必须根据电力用户及电网运行方式的实际情况，决定检测时间。

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

超高频检测技术通常应用高频穿心式互感器自接地线或交叉互联线上采集到配电设备的局放电信号，主要对配电电缆的终端设备、中间接头设备等绝缘缺陷进行带电检测，检测效果理想。

3.1超高频检测技术的应用

充分的对相关设备进行综合的运用，确保能够对相关数据做尽可能精确地对相关数据进行分析和总结，保证能够较为全面和精准的对相关设备进行检测。可以利用相关设备的自身特性来简化相关操作的步骤，比如：CT、Ｒogowski线圈对脉冲电流引发的磁力线进行检测。超高频检测技术可采集到设备局放电时的完整域脉冲波形，获得负荷参考的相位信号。再分析放电波形的时域和频域特征，应用聚类分析法，能有效分离放电信号与干扰信号，有效消除噪声带来的干扰，提高信号的质量。

3.2超声波检测技术的应用

这一技术的运用通常情况下是针对相关机械放电性能的检查测量之中，其实质就是借助在设备表面的超声波传感器来检测某一部位释放出的声波信息。而声波的规模是由释放电量的强度直接影响的。

该项技术更适用于检测配电变压器、开关柜、配电柜、断路器等设备的放电现象，同时也可有效测量SF6气体渗漏等难以从视觉观察直接观察的声波变化等故障表现。

结语

带电检修诊断技术能够有效的提高电力维护效率，避免检修工作影响电力系统的服务质量，因此必须高度重视并深入探索带电检修的诊断技术，更好的服务于状态检修工作。

参考文献

[1]王少华,叶自强,梅冰笑.输变电设备在线监测及带电检测技术在电网中的应用现状[J].高压电器,2011.

[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.

[3]荆锴,冯新岩,张晓翠.带电检测在500kV电网状态检修中的应用[J].山东电力技术,2013.

作者简介

郑帅（1986.11.02），男，蒙古族，辽宁省朝阳市人，技师，本科，输电带电班技术员，主要从事输电线路停电及带电检修工作，变电站的带电检修工作，班组的安全、技术资料管理。