论文部分内容阅读
摘要:伴随社会的全面发展,电力资源在社会生产与生活当中扮演着越来越重要的角色,这就对变电运维工作提出了更高的要求。基于此,本文以变电运维为研究视角,针对带电检测技术在变电运维中的应用展开分析讨论,从带电检测技术的优势出发,分析几种常见带电检测技术的原理及方法,最后结合案例探讨如何将其应用到实践工作中。
关键词:带电检测技术;变电;运维
电力事业快速发展的时代背景下,智能电网的建设步伐逐渐加快,这就使得变电运维工作水平的进一步提升成为了集中关注的问题,为了确保变电系统的安全稳定运行以及电力能源的持续稳定供应,应该将带电检测技术应用于变电运维当中,从而大幅度的提高工作效率。
1 变电运维中带电检测技术的优势
与传统在线监测技术相比,带电检测技术可以在非常短的时间中实现对变电设备的带电检测,所以在实施检测活动的时候不需要设备停止运行。变电设备运行是一个复杂的过程,在变电运维过程中,有效应用带电检测技术具有如下几个方面的优势:第一,在带电检测过程中可以不影响变电设备的正常运行,从而有效规避断电所造成的各种损失,最终保证供电的持续性与稳定性。第二,有效应用带电检测技术可以避免设备检测维修这一实践活动与设备运行之间产生矛盾,进而实现对故障的全方位检测。第三,在电网当中一部分设备的老化情况是比较严重的,所以开展高压检测的过程中是存在诸多安全隐患的,而带电检测就可以避免这一问题的发生。第四,在设备运行电费情况下对其进行检测,可以将设备运行的实际情况作为参考,进而可以使得设备运维的方案更加的灵活,不仅不会影响设备的工作,同时还可以实现对运行当中的隐患做出及时的处理与排查。
2 变电运维中常用带电检测技术
2.1 红外测温技术
红外测温技术是现阶段常用的带电监测技术之一,简单说来就是利用红外线对温度进行精准的测量。红外线在本质上是一种光,只是人类的眼镜无法察觉,它的波长介于76纳米到1微米之间,与可见光相同,其速度与光速是相同的:
C=299792458m/s≈3×1010cm/s
红外线辐射的波长为:
λ=C/ω
其中,C表示速度(cm/s);λ表示波长(cm);ω表示频率(s-1)。
在变电设备运行的过程中一定会产生热效应,利用红外测温设备实现对变电设备温度以及温度的分布规律实现动态性的跟踪,并以此为基础判断变电设备的运行是否处于安全稳定的状态,进而做出预防性的检测与维护反应。
在实践应用中,红外测温技术主要分为两类,即一般检测和精确检测。一般检测通常都是应用于大面积常规检测活动中,在实践应用的过程中扫描的速度非常快,所以其对检测设备以及外部环境条件没有特殊的要求。精确检测对于检测设备以及外部环境条件的要求相对比较高,其在应用的过程中必须在排除风速以及辐射等相关影响因素的前提下才能开展检测工作,一般用于设备内部以及电压制热而发生的故障等的检测中。在变电运维工作中,应該将一般检测与精确检测结合起来,首先对具有隐患的变电设备实施一般性的检测,发现和判断存在故障的可疑点,锁定故障出现的范围,然后实施精确检测,实现对故障类型以及严重程度的判断,进而制定出处理故障的方案。通过两种方法的有机结合,可以使得检测工作的周期缩短,进而实现运维工作效率的提升。
在应用红外测温技术的时候,可以结合互感器在不同工作电压的情况下的温升情况,实现对器件是否存在发热问题进行初步的判断,详见表1。
如表2所示为电路互感器在个工况之下的温度参照值,在实施检测的过程中,发现超出表中所给出的限定数额,就可以判断设备的工作出现了异常。
2.2 暂态地电压检测
设备内部发生局部放电的现象,之后就会使得电磁波流通过设备外部的金属体与大地直接相连,然后就会形成暂态电压脉冲。在变电设备运行过程中,出现局部放电现象之后,放电点会生成一定的电磁波信号,同时会将这一信号发射出去,然后电磁波信号会随着两侧延伸,从而就产生了“趋肤效应”。此时在导体当中如果出现了交流电或者是交变电的磁场,那么设备内部的电流分布将会不均匀,其中大部分的电流将会集中在导体的表面层。在这一情况下,电流的密度与导体之间的距离将会减小,从而使得设备内部的电流减弱,这样就会使得电阻以及损耗功率明显增大。
暂态地电压检测技术是通过对地电压的测量从而实现对变电设备运行情况的掌握,进而找出设备中所存在故障的节点,所以这一技术通常都应用于带电开关柜的检测当中。在利用该技术实施检测的过程中,应该对设备系统中的全部开关柜利用相同的设备实施检测。
2.3 超声波信号检测技术
在变电设备运行过程中产生异常放电问题之后,超声波信号检测装置将会以行波的方式将信号传送到设备的表面,在设备的表面上安装上传感器实现对这些信号的接收与检测,之后结合接收到的信号的频率对相关故障进行诊断与处理。
在实践应用的过程中,超声波信号检测技术不会受到电磁场等干扰因素的影响,可以实现对大电容器以及气体绝缘开关等相关设备的带电检测。在变电设备运维工作当中,这一技术主要针对设备的放电现象,如配电、开关柜、断路器等进行检测,同时可以实现对直观难以诊断的故障进行精确的检测,如设备当中SF6气体泄漏故障的检测等。
3 应用案例
3.1 带电检测设备的跟踪监测
本次研究选择了某500KV变电站为研究对象,该变电站在2017年对变压设备实施了更换。在运维工作开展过程中,针对变压器的实际情况,相关工作人员利用了带电检测设备实现对设备的检测工作。设备运行之后,相关工作人员按照技术要求与规范,在设备运行的过程中实施了检测工作。在作业期间,变压器内部的气体溶解问题使得检测过程中所获得的数据出现了异常,这对变压设备的安全稳定运行带来了不良的影响。为了确保变电设备运行过程中始终处于安全稳定的状态,相关工作人员对设备实施了早期检查,检查工作分别在设备投入使用之后的1天、1周、1个月时进行,然后对变压器中所存在的气体溶解现象做出了综合性的分析。通过实际检测工作发现,该变电站中的2号变压器在投入使用后1天所获得的监测数据是存在异常的,但是变压器的运行情况却是良好的;在设备投入使用1周的时候进行检查,发现在变压器的本体当中存在C4H2。
3.2 利用带电检测技术实现电气试验
在对变压器铁芯接地电路的检测中,为了使得检测效率得到提升,以及所获得的检测结果更加精准,应该对检测过程进行有效的控制。例如,在实施一次检测的时候获得的检测结果如表3所示,这一结果没有达到技术的要求值。在局部放电检测的过程中,首先应该做好相关的准备工作,所利用到的检测设备主要是局部放电数字分析仪器和超声定位仪器。
3.3 局部放电的检测
为了有效诊断变压器存在故障的基本原因,相关工作人员在开展检测工作之前和之后都对试验进行了分析,通过深入性的分析确定该故障是铁芯夹件放电故障,所以利用局部放电法实现对本次检测工作的完善。通过试验发现,当地电压为223V的时候,设备表面的超声信号不断加大,增幅为5-10dB。基于此,可以判断出放电的位置出现在铁芯夹件当中。而导致这一故障产生的原因为磁分路与铁芯之间的距离没有达到相关的要求,同时设备中的绝缘防护与规定绝缘防护标准不相符,所以导致了局部放电现象的产生。
4结语
综上所述,将带电检测技术应用于变电运维工作中是进一步提高运维工作效率的需要,是全面保证变电设备安全稳定运行的需要,是推动变电运维工作进一步提升的需要。
参考文献:
[1]卢荣慧.带电检测技术在变电运维中的应用研究[J/OL].中国战略新兴产业:1-4[2018-06-19].
[2]潘良,吴乐鹏,阳文.带电检测技术在变电运维中的应用分析[J].自动化应用,2017(11):92-93+148.
[3]向晓.浅谈带电检测技术在变电运维中的应用[J].电子测试,2017(21):86-87.
(作者单位:国网四川省电力公司凉山供电公司)
关键词:带电检测技术;变电;运维
电力事业快速发展的时代背景下,智能电网的建设步伐逐渐加快,这就使得变电运维工作水平的进一步提升成为了集中关注的问题,为了确保变电系统的安全稳定运行以及电力能源的持续稳定供应,应该将带电检测技术应用于变电运维当中,从而大幅度的提高工作效率。
1 变电运维中带电检测技术的优势
与传统在线监测技术相比,带电检测技术可以在非常短的时间中实现对变电设备的带电检测,所以在实施检测活动的时候不需要设备停止运行。变电设备运行是一个复杂的过程,在变电运维过程中,有效应用带电检测技术具有如下几个方面的优势:第一,在带电检测过程中可以不影响变电设备的正常运行,从而有效规避断电所造成的各种损失,最终保证供电的持续性与稳定性。第二,有效应用带电检测技术可以避免设备检测维修这一实践活动与设备运行之间产生矛盾,进而实现对故障的全方位检测。第三,在电网当中一部分设备的老化情况是比较严重的,所以开展高压检测的过程中是存在诸多安全隐患的,而带电检测就可以避免这一问题的发生。第四,在设备运行电费情况下对其进行检测,可以将设备运行的实际情况作为参考,进而可以使得设备运维的方案更加的灵活,不仅不会影响设备的工作,同时还可以实现对运行当中的隐患做出及时的处理与排查。
2 变电运维中常用带电检测技术
2.1 红外测温技术
红外测温技术是现阶段常用的带电监测技术之一,简单说来就是利用红外线对温度进行精准的测量。红外线在本质上是一种光,只是人类的眼镜无法察觉,它的波长介于76纳米到1微米之间,与可见光相同,其速度与光速是相同的:
C=299792458m/s≈3×1010cm/s
红外线辐射的波长为:
λ=C/ω
其中,C表示速度(cm/s);λ表示波长(cm);ω表示频率(s-1)。
在变电设备运行的过程中一定会产生热效应,利用红外测温设备实现对变电设备温度以及温度的分布规律实现动态性的跟踪,并以此为基础判断变电设备的运行是否处于安全稳定的状态,进而做出预防性的检测与维护反应。
在实践应用中,红外测温技术主要分为两类,即一般检测和精确检测。一般检测通常都是应用于大面积常规检测活动中,在实践应用的过程中扫描的速度非常快,所以其对检测设备以及外部环境条件没有特殊的要求。精确检测对于检测设备以及外部环境条件的要求相对比较高,其在应用的过程中必须在排除风速以及辐射等相关影响因素的前提下才能开展检测工作,一般用于设备内部以及电压制热而发生的故障等的检测中。在变电运维工作中,应該将一般检测与精确检测结合起来,首先对具有隐患的变电设备实施一般性的检测,发现和判断存在故障的可疑点,锁定故障出现的范围,然后实施精确检测,实现对故障类型以及严重程度的判断,进而制定出处理故障的方案。通过两种方法的有机结合,可以使得检测工作的周期缩短,进而实现运维工作效率的提升。
在应用红外测温技术的时候,可以结合互感器在不同工作电压的情况下的温升情况,实现对器件是否存在发热问题进行初步的判断,详见表1。
如表2所示为电路互感器在个工况之下的温度参照值,在实施检测的过程中,发现超出表中所给出的限定数额,就可以判断设备的工作出现了异常。
2.2 暂态地电压检测
设备内部发生局部放电的现象,之后就会使得电磁波流通过设备外部的金属体与大地直接相连,然后就会形成暂态电压脉冲。在变电设备运行过程中,出现局部放电现象之后,放电点会生成一定的电磁波信号,同时会将这一信号发射出去,然后电磁波信号会随着两侧延伸,从而就产生了“趋肤效应”。此时在导体当中如果出现了交流电或者是交变电的磁场,那么设备内部的电流分布将会不均匀,其中大部分的电流将会集中在导体的表面层。在这一情况下,电流的密度与导体之间的距离将会减小,从而使得设备内部的电流减弱,这样就会使得电阻以及损耗功率明显增大。
暂态地电压检测技术是通过对地电压的测量从而实现对变电设备运行情况的掌握,进而找出设备中所存在故障的节点,所以这一技术通常都应用于带电开关柜的检测当中。在利用该技术实施检测的过程中,应该对设备系统中的全部开关柜利用相同的设备实施检测。
2.3 超声波信号检测技术
在变电设备运行过程中产生异常放电问题之后,超声波信号检测装置将会以行波的方式将信号传送到设备的表面,在设备的表面上安装上传感器实现对这些信号的接收与检测,之后结合接收到的信号的频率对相关故障进行诊断与处理。
在实践应用的过程中,超声波信号检测技术不会受到电磁场等干扰因素的影响,可以实现对大电容器以及气体绝缘开关等相关设备的带电检测。在变电设备运维工作当中,这一技术主要针对设备的放电现象,如配电、开关柜、断路器等进行检测,同时可以实现对直观难以诊断的故障进行精确的检测,如设备当中SF6气体泄漏故障的检测等。
3 应用案例
3.1 带电检测设备的跟踪监测
本次研究选择了某500KV变电站为研究对象,该变电站在2017年对变压设备实施了更换。在运维工作开展过程中,针对变压器的实际情况,相关工作人员利用了带电检测设备实现对设备的检测工作。设备运行之后,相关工作人员按照技术要求与规范,在设备运行的过程中实施了检测工作。在作业期间,变压器内部的气体溶解问题使得检测过程中所获得的数据出现了异常,这对变压设备的安全稳定运行带来了不良的影响。为了确保变电设备运行过程中始终处于安全稳定的状态,相关工作人员对设备实施了早期检查,检查工作分别在设备投入使用之后的1天、1周、1个月时进行,然后对变压器中所存在的气体溶解现象做出了综合性的分析。通过实际检测工作发现,该变电站中的2号变压器在投入使用后1天所获得的监测数据是存在异常的,但是变压器的运行情况却是良好的;在设备投入使用1周的时候进行检查,发现在变压器的本体当中存在C4H2。
3.2 利用带电检测技术实现电气试验
在对变压器铁芯接地电路的检测中,为了使得检测效率得到提升,以及所获得的检测结果更加精准,应该对检测过程进行有效的控制。例如,在实施一次检测的时候获得的检测结果如表3所示,这一结果没有达到技术的要求值。在局部放电检测的过程中,首先应该做好相关的准备工作,所利用到的检测设备主要是局部放电数字分析仪器和超声定位仪器。
3.3 局部放电的检测
为了有效诊断变压器存在故障的基本原因,相关工作人员在开展检测工作之前和之后都对试验进行了分析,通过深入性的分析确定该故障是铁芯夹件放电故障,所以利用局部放电法实现对本次检测工作的完善。通过试验发现,当地电压为223V的时候,设备表面的超声信号不断加大,增幅为5-10dB。基于此,可以判断出放电的位置出现在铁芯夹件当中。而导致这一故障产生的原因为磁分路与铁芯之间的距离没有达到相关的要求,同时设备中的绝缘防护与规定绝缘防护标准不相符,所以导致了局部放电现象的产生。
4结语
综上所述,将带电检测技术应用于变电运维工作中是进一步提高运维工作效率的需要,是全面保证变电设备安全稳定运行的需要,是推动变电运维工作进一步提升的需要。
参考文献:
[1]卢荣慧.带电检测技术在变电运维中的应用研究[J/OL].中国战略新兴产业:1-4[2018-06-19].
[2]潘良,吴乐鹏,阳文.带电检测技术在变电运维中的应用分析[J].自动化应用,2017(11):92-93+148.
[3]向晓.浅谈带电检测技术在变电运维中的应用[J].电子测试,2017(21):86-87.
(作者单位:国网四川省电力公司凉山供电公司)