徐其
摘要:當前我國電力行業(yè)相對于先前有了較大的發(fā)展,供電質量持續(xù)提升,供電效果明顯好轉,但是在用電設備使用過程中,出現(xiàn)的局部放電問題相對較多,給整個供電線路帶來的負面影響明顯。其中,GIS設備出現(xiàn)的故障類型相對較多,這不僅帶來了較大范圍的停電問題,同時也增加了較多的電量損失。本文從GIS局部放電帶電檢測技術類型分析入手,研究了提升GIS局部放電帶電檢測技術現(xiàn)場應用效果的要點。
關鍵詞:GIS設備;局部放電帶電檢測技術;現(xiàn)場應用;分析
中圖分類號:TM591;TM855文獻標識碼:A
引言
GIS設備屬于氣體絕緣金屬封閉開關設備,在使用的過程中,有著占地面積相對較小,運行可靠性也相對較高,檢修周期也相對較長等優(yōu)勢,在我國電力系統(tǒng)中使用較多。在對GIS設備進行檢修時,雖然可采用停電試驗的方式進行,但傳統(tǒng)的停電試驗檢修的方式,不能得到GIS設備的真實情況,特別是高壓設備絕緣劣化問題是一個長期累積的結果,在停電試驗狀態(tài)下,GIS設備的故障不能被有效發(fā)現(xiàn)。因此,對GIS局部放電帶電檢測技術與現(xiàn)場應用進行分析有著較為重要的意義。
1.GIS局部放電帶電檢測技術類型
1.1特高頻檢測技術
GIS設備在運行時,往往充有高壓SF6氣體,絕緣效果較好,擊穿場強也相對較高。出現(xiàn)局部放電后,在較小的范圍內會產(chǎn)生較快的氣體擊穿,隨之出現(xiàn)很陡脈沖電流,持續(xù)時間非常短。GIS腔體中的脈沖信號在傳播時,會產(chǎn)生電磁諧振,帶來的電磁波信號頻率能夠達到幾千赫茲。
相關研究發(fā)現(xiàn),GIS設備中傳播特高頻電磁波時,不僅會產(chǎn)生橫向電磁波,同時還會形成橫向磁波與橫線電波。電磁波屬于非色散波,在GIS設備中,電磁波可以較多地進行頻率傳播,隨著頻率的增加,衰減效果也在增加。但是橫向電波與橫向磁波也有著較大的不同,只有在信號頻率超過截止頻率時,才可以實現(xiàn)傳播。GIS設備是同軸結構,在傳播波方面優(yōu)勢明顯,因此,信號在GIS設備傳播時,出現(xiàn)的衰減較少,例如盆式絕緣子時,電磁波信號會朝外傳播。
選擇使用特高頻法對GIS設備局部放電進行帶電檢測,主要就是以局部放電時出現(xiàn)的電磁波,使用特高頻傳感器接受電磁波信號,并對接受得到的電磁波信號進行分析,從而實現(xiàn)對局部放電源、缺陷類型、異常信號等精準檢測。該種檢測方法在對GIS設備進行檢測時,檢測靈敏度相對較高,對于低頻電波也有著較強的抗干擾能力。在現(xiàn)場對GIS設備進行檢測時,可選擇使用該方法進行帶電檢測。按照帶電檢測傳感器位置的不同,可分為外置傳感器與內置傳感器。對于內置傳感器有錐形傳感器與平板式傳感器,在進行在線監(jiān)測時,內置傳感器的使用效果較好,可取得較好的檢測靈敏度,抗干擾效果也較強,但是最大的不足之處就是安裝與制作的成本相對較高。選擇使用外置傳感器進行檢測時,雖然成本較低,但是周邊的環(huán)境會對整個檢測帶來較大的影響,特別是在進行缺陷判斷時,帶來的干擾較大。
在現(xiàn)場使用該檢測技術時,按照檢測頻率的不同,可分為窄頻監(jiān)測與寬頻檢測兩種,其中寬頻檢測的范圍在300MHz與1500MHz之間,可以較好實現(xiàn)對局部放電信號的檢測,但是抗干擾方面相對較弱,干擾信號容易被當做局部放電信號。窄頻監(jiān)測有著較好的抗干擾能力,但是不足之處是對真實放電信號可能會漏測。因此,在進行現(xiàn)場檢測時,可選擇使用窄頻監(jiān)測與寬頻檢測相結合的方式,具體操作時,可首先使用寬頻檢測技術對GIS設備開展普測,如果有異常信號,則選擇使用窄頻檢測進行二次檢測。
1.2超聲波檢測技術
GIS設備在出現(xiàn)局部放電情況后,內部的分子之間會出現(xiàn)非常激烈的碰撞,從而形成一種壓力,這種壓力的存在會產(chǎn)生沖擊,由于沖擊而產(chǎn)生聲波或者振動,并以球面的方式朝外傳播,頻率介于20-100kHz的聲波屬于超聲波。在SF6氣體中,超聲波以縱波的方式傳播,表現(xiàn)出的衰減較為明顯,但是在金屬殼體、絕緣子及帶電導體中傳播時,不僅有橫波還有縱波,在固體中傳播時,橫波出現(xiàn)的衰減相對偏少。因為超聲波的波長相對較短,且表現(xiàn)出明顯的方向性,所以其帶來的能量相對集中。
選擇超聲波檢測技術對GIS設備局部放電情況進行帶電檢測,就是將壓敏傳感器放置在GIS設備上,接受設備上的超聲波信號,通過超聲波信號對GIS設備內部的結構進行判斷,精準掌握GIS設備內存在的異常振動缺陷或者局部放電問題,在檢測到之后能夠對這些問題實現(xiàn)精準定位。
超聲波傳感器在使用時,可分為非接觸式傳感器與接觸式傳感器兩類。在對GIS設備進行帶電檢測時,使用的接觸式傳感器相對較多,但是現(xiàn)場檢測時,可選擇使用非接觸式傳感器對外部干擾進行識別與定位。按照結構形式,可將超聲波傳感器分為差分式與單端式,前者能夠較好一直共模干擾,檢測靈敏度較高,后者結構相對簡單,帶負載能力也相對較強。因為超聲波檢測技術在對GIS設備局部放電情況進行檢測時,使用較為方便,且抗現(xiàn)場電磁干擾能力較強,因此,當前使用超聲波檢測技術的情況較多。但是從超聲波檢測技術的使用情況來看,在具體操作時受到機械振動、附近施工等因素的影響,會給檢測結果帶來影響,因此在使用該技術時,應注意排除上述因素帶來的影響。
1.3 SF6氣體成分分析技術
GIS設備中包含的SF6氣體較多,同時,GIS設備中絕緣材料在局部放電的影響下,會和少量水分出現(xiàn)反應產(chǎn)生較多的分解物。相關研究發(fā)現(xiàn),在GIS設備出現(xiàn)放電情況時,放電的類型、強度的不同,產(chǎn)生的分解物也有著較大的不同。因此,可根據(jù)SF6分解產(chǎn)物的不同,實現(xiàn)對設備缺陷類型的判定。選擇使用SF6氣體成分分析方法時,若GIS設備屬于內部放電檢測時,整體的靈敏度偏低,因此,相對于前兩種檢測方式,使用的次數(shù)相對偏少。但是在部分情況下,選擇這種方法時要以上述兩種方法進行有效補充。因此,在對GIS設備局部放電帶電檢測時,通常情況下要將上述三種方法結合使用,相互補充,可取得較好的檢測效果。
2.提升GIS局部放電帶電檢測技術現(xiàn)場應用效果的要點
一方面,持續(xù)加大對GIS局部放電帶電檢測技術人員的培訓工作。從當前GIS局部放電帶電檢測工作開展情況來看,在很多方面仍舊不能滿足實際工作需要,制約了工作質量的有效提升。因此,為了更好提升GIS局部放電帶電檢測技術的使用效果。應當加大對具體操作人員的培訓力度,在具體培訓的過程中,應當注重理論和實踐兩個方面的培訓。在理論培訓的過程中,需重點避免傳統(tǒng)的灌輸式培訓存在的弊端。同時,對于理論培訓內容的選擇也非常關鍵,防止傳統(tǒng)的老套地測防治水理論給培訓帶來的負面影響,注重將當前最新的GIS局部放電帶電檢測技術理論,使用系統(tǒng)化的方法講授給一線工作人員,確保技術人員的理論水平能夠得到及時有效的更新。同時,還應當注重實踐培訓所占的比重,在實踐培訓中,注重讓技術人員到具體工作做的較好的一線現(xiàn)場進行參觀考察,鍛煉工作水平,為GIS局部放電帶電檢測技術水平的提升打下堅實的人才基礎。
另一方面,全面加強GIS局部放電帶電檢測技術實施的落實,從當前GIS局部放電帶電檢測工作開展情況來看,雖然在頂層設計的層面對各項技術活動的開展打下了較好的基礎,但是從具體技術落實情況來看,整體還有著較大的提升空間。因此,為了更好發(fā)揮出各項檢測技術的效果,在具體實施的各個環(huán)節(jié)需形成良性的監(jiān)督管理機制,在各個檢測實施過程中,應有具體的監(jiān)督人員在現(xiàn)場進行現(xiàn)場監(jiān)督,確保各項檢驗技術能夠落到實處。此外,這個過程應當加強對GIS局部放電帶電檢測技術應用效果的研討,總結各項技術應用的優(yōu)勢與不足,從而更好提升檢測效果。
3.結束語
綜上分析,全面提升GIS設備局部放電帶電檢測效果非常關鍵,但是從當前GIS設備局部放電帶電檢測情況來看,在很多方面仍舊有著較大的提升空間,因此,這就需要在進行GIS設備檢測時,全面掌握GIS設備局部放電帶電檢測技術要點,結合GIS設備使用需求,采取針對性的措施,全面提升帶電檢測實效。
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