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电气设备带电检测技术及故障分析

发布时间：2023-01-30 08:35:39 来源：文档文库

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电力科技电气设备带电检测技术及故障分析叶丰周辽高强莫永东叶隆
陈秦川国网浙江省电力公司温州供电公司，浙江温州 325000
摘要：本文对缺陷类型的技术、局部放电的定位、带电检测的工作管理以及带电检测的方法等方面进行了概括，从近些年来的进展与成果来看，目前带电检测实践以及研究中的主要问题是局部放电的严重程度的评估方法、带电检测技术的发展模式、讨论现有带电检测技术的局限性、基于不停电检测的状态检修体系的建立、不同类型电压作用下局部放电的检测与分析以及带电检测工作信息化和智能化等问题。关键词：电气设备；带电检测；故障分析中图分类号：TM762 文献标识码：B 文章编号：1006-8465（2017）05-0209-01
1 带电检测技术带电检测技术中的局部放电的分析与检测不仅仅是电力系统、研究机构及设备制造厂最为关心的问题，同时还是评价电器设备绝缘性能的重要手段。对于电器设备的内部的故障来说，局部放电的检测比介损测量、SF6气体分析、早期突发性故障、油色谱分析等手段更加有效与灵敏，这些方面是国内近些年来的主要发展方向。近些年来，伴随着高电压等级电网的大量建成，设备的安全可靠运行重视度越来越重要，在此方面，获得极大进展的是电器设备的现场应用以及局部放电。以下针对近些年来的带电检测技术，特别是其中的局部放电分析、检测以及带电检测工作等方面相关的实践成效以及重要的研究成果，具体分析讨论了当前电器设备带电检测实践以及研究中所存在的各种问题，对其产生各种故障的原因进行分析，并且进一步的提出了在之后的应用研究中的发展方向。同时，由于不同种类的设备所使用的带电检测方法与技术不同，也就导致了检测设备与技术的推广程度与先进性也大大不同。当前在电力系统的应用中所用的带电检测技术主要有介损电流、油气以及成像检测三大类。 1.1 油气类的检测技术油气类的检测技术主要包括SF6气体分解产物分析法与溶解集体的分析法，油中的溶解气体分析法指的是诊断互感器、变压器等充油设备的潜在故障的方法。当前，对油中溶解气体组进行分量分析的主要方法是气相色谱法，通过脱气来把溶解气体从油中分脱出来最终实现CH4、C2A、C2H2、CO、CO2、H2、C2H4等七种成分的分析，对故障的类型进行初步的诊断可以利用三比值法。这项应用技术的成熟，使得各大企业有了参考的标准。 SF6气体的分解产物的分析是通过SF6在部分过热与放电作用的情况下分解，从而生成多种类型的气体产物，进而实现了SF6绝缘类型设备的诊断。在近几年来，大量的学者对SF6气体分解的产物进行了大量的研究，有了非常大的成果，在此方面的应用进展与研究被大大的推进。 1.2 介损电流类的检测技术避雷器运行中的持续电流检测、容性设备相对于介损以及电容量检测、变压器铁心接地电流测试是介损电流类检测技术的主要方法。当前，国内外企业的诊断大型变压器铁芯短路故障的特征量被普遍认为是铁芯接地电流，利用特质线圈制造的高灵敏度传感器通常被用在作业现场，一般在不改变原有设备接线的情况下，在变压器的铁芯接地处选择取样点进行测量。无间隙金属氧化物避雷器是避雷器运行中持续电流检测的主要的应用对象，通过测试阻性电流、阻抗角、运行全电流的情况，可以反应出避雷器的运行状况。在避雷器的带电测试的过程之中，现场中存在各种干扰，补偿法测量阻性泄漏电流是目前应用比较广泛的测试方法，这种方法能够把现场的干扰非常好的消除掉，使得到的试验数据相对准确。相对电容量以及介损检测指的是，在设备运行相同的情况下，测量电容型设备的电容量以及介质损耗因素，这种方法适用于电容低压端或有末屏的电容型设备，例如：耦合电容器、电流互感器、电压式电容互感器以及高压套管等。 1.3 成像类的检测技术主要用来检测电器设备的发热故障点的是红外热成像检测技术，这种技术可以不受任何设备的阻挡，进而检测出表面发出的红外线辐射，但是也有一定的局限，它无法测量距离设备表面较远的设备的内部故障。在线监测系统的发展以及红外热图像的缺陷自动识别技术是目前研究的主要发展方向。除此之外，在SF6气体泄漏检测中也有应用红外成像技术，它能够实现SF6电器设备的泄漏点精确定位和带电检漏等工作。在电网的应用中由于有着高灵敏度、无需背景、非接触性等优势，所以取得了很好的成效。主要用于检测设备表面由于误触、绝缘缺陷或者外伤等形成的局部放电的是紫外成像法。该技术由于受到检测的增益、温度、气压、距离等因素的影响，所以也有一定的局限性。目前，在边缘检测算法、图像参数提取法以及紫外图像预算处理法等方法已经有很多学者在研究，电力设备的放电位置以及放电程度，可以根据紫外成像快速的判断出来，使用价值非常高。 2 目前带电检测工作的管理状况在经过了多年的积累与发展之后，我国的带电检测技术在近些年来飞速发展，有了很大的进步。与此同时，随着状态检修管理的推广，带电检测的技术也得到了更多的人重视，有了更迅猛的发展。随之而来的，在实施流程、队伍建设、数据管理、标准体系的建立、工作组织模式等方面所取得的成果也相应的展现出来。这主要就体现在工作的流程与机制上：在国内，电网设备的带电检测工作是实行分级负责、统一管理的形式。以国家电网来说，管理部门负责各级运维的带电检测工作，带电检测工作的技术支撑单位是各级设备状态评价的中心，带电检测工作的具体的实施单位是设备检修以及运维单位。其中，直流换流站以及特高压交流变电站执行的是电科院检修公司的三级检测机制；而其他的换流站或者变电站执行的是地市公司、省检修公司的二级检测机制。专业诊断与普测预警相结合的检测模式已经被各个电力公司构建起来。同时，变电站的运维人员开展技术相对成熟、操作简单的带电检测现场的普通测试，电科院的专业技术人员开展各专业的联合测试或者判断符合检测。在带电检测的工作上，要想确保状态监测工作的有序进行，就应当明确的检测标准、周期、方法和项目，规范操作的流程。 3 未来的发展与目前存在的问题经过多年的发展，电器设备带电检测技术已经有了相当完备完整的检测流程与方法，特别是近些年来所采用的超声波和高频检测技术，这类带电检测技术的发展速度非常快，并且取得了一系列的重要成就。随着带电检测技术的深入发展与在现场的实际应用的推广，很多的电器故障与设备缺陷被发现，虽然避免了发生重大的事故，但是很多故障与缺陷仍旧无法解决，尤其是局部放电类的故障或缺陷，电气设备没有办法从根本上解决问题来避免这些情况发生。虽然目前各级的职责、管理的机制被很多带电检测工作单位划分与建立，但是还是因为检测人员不足与电网的快速发展的矛盾，最终导致了带电检测工作现场的带电检测深入分析经验欠缺、工作日益繁重等问题，这些问题严重影响了带电检测技术的发展。 4 结束语当前电力系统中的带电检测技术，成像检测类以及油气类已经有了相应的行业和国家标准。介损电流类的检测技术在使用上很简单，对施工人员的水平要求不是很高。然而局部放电类的带电检测技术需要使用者有比较丰富的现场经验以及较高的专业知识水平。参考文献： [1]王稍华,叶子强,梅兵笑.输变电设备的在线监测以及带电检测技术在电网中的应用[J].高压电器,2013,45 (3. [2]庄兴远.电力设备在线监测技术的现状以及实际应用的开发前景[J].电工技术,2015(6:18-20. [3]刘成兵.电气设备带点检测技术及其存在的问题探讨[J]电工技术, 2016(12：154-155. 2017年5期︱209︱

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/ffd1405650ea551810a6f524ccbff121dc36c576.html