簡(jiǎn) 耀

（國(guó)網(wǎng)徐州市銅山區(qū)供電公司，江蘇 徐州 221000）

引言

電力系統(tǒng)作為我國(guó)社會(huì)發(fā)展中的重要組成部分，其電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性會(huì)影響到社會(huì)生產(chǎn)中電力與工業(yè)電力運(yùn)行狀況[1]。由此得出變電站設(shè)備非常重要，可作為連接發(fā)電廠和每一個(gè)家庭用電戶(hù)之間的紐帶，變電設(shè)備是電力系統(tǒng)最重要的組成部分。有關(guān)部門(mén)需要加大投入，確保變電站設(shè)備的正常運(yùn)行。

1 帶電檢測(cè)技術(shù)的重要性

1.1 變電運(yùn)維的重要性

通過(guò)變電站才能將電力傳輸?shù)矫恳粋€(gè)家庭與社會(huì)生產(chǎn)的工業(yè)中，而電力系統(tǒng)在者之中就起著主導(dǎo)作用，電力系統(tǒng)不僅包含發(fā)電環(huán)節(jié)，也包括傳輸電力與變電等眾多環(huán)節(jié)，以運(yùn)輸電線路作為傳輸電力媒介，使用大面積的輸電線路將電力傳輸?shù)阶冸娬局?。供電正常關(guān)系到社會(huì)發(fā)展，我國(guó)用電量逐漸上升，具體如表1所示。變電站的運(yùn)行維護(hù)對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量和數(shù)量有著非常重要的影響，要定期實(shí)施檢測(cè)，組建運(yùn)維小組，管理電站運(yùn)維，可以將小組分為兩個(gè)小組，一個(gè)是運(yùn)行組，另一個(gè)是檢查組。加強(qiáng)變電站的日常運(yùn)維工作，并在此基礎(chǔ)上保證電力系統(tǒng)的供電質(zhì)量[2]。

表1 我國(guó)2018—2021產(chǎn)業(yè)用電量 億kWh

1.2 帶電檢測(cè)技術(shù)的相關(guān)要求

變電站中的任何一個(gè)環(huán)節(jié)都非常重要，若某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，都會(huì)導(dǎo)致整個(gè)變電站系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)問(wèn)題，為避免發(fā)生此類(lèi)問(wèn)題，必須要定期對(duì)變電站實(shí)施監(jiān)測(cè)，帶電檢測(cè)技術(shù)的監(jiān)視流程與傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)不同，檢測(cè)更具靈活性，變電運(yùn)行監(jiān)視流程如圖1所示。定期檢測(cè)變電站設(shè)備的變壓器以及一些重要部件，實(shí)施帶電檢測(cè)。掌握實(shí)際情況并依據(jù)實(shí)際情況實(shí)施周期性檢測(cè)，多個(gè)方面進(jìn)行帶電檢測(cè)，帶電檢測(cè)包括紅外測(cè)溫系統(tǒng)和頻譜檢測(cè)以及放電檢測(cè)等，對(duì)于放置人工智能系統(tǒng)的變電站，可采用多種現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)，經(jīng)過(guò)智能機(jī)器人進(jìn)行巡檢后，專(zhuān)業(yè)運(yùn)行維護(hù)人員需要進(jìn)行復(fù)查[3]。檢測(cè)后會(huì)存留一些數(shù)據(jù)，運(yùn)維人員可以檢測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)變電設(shè)備中可能存在的隱患問(wèn)題以及缺陷實(shí)施判斷，并盡快安排相應(yīng)的人員在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施帶電檢測(cè)，若發(fā)現(xiàn)部門(mén)存在的問(wèn)題或隱患時(shí)，為了保證變電站設(shè)備的合理運(yùn)行，必須停止電源進(jìn)行處理和解決。

圖1 變電運(yùn)行監(jiān)視流程

2 變電運(yùn)維影響因素及故障原因

對(duì)變電站運(yùn)維能夠造成的因素較多，不僅是運(yùn)行維護(hù)風(fēng)險(xiǎn)因素，也有自然因素，與人為風(fēng)險(xiǎn)因素，一般來(lái)說(shuō)，自然風(fēng)險(xiǎn)與其他兩個(gè)風(fēng)險(xiǎn)不同，因?yàn)槭亲匀灰蛩兀洳淮_定性和不可預(yù)測(cè)性較高，一旦出現(xiàn)的影響是自然因素將會(huì)對(duì)電網(wǎng)變電站的運(yùn)行維護(hù)產(chǎn)生極大影響。變電站巡查設(shè)計(jì)較多內(nèi)容，具體巡查項(xiàng)目如下頁(yè)表2所示。如果出現(xiàn)的自然影響是地震、泥石流等破壞性較大的自然因素，會(huì)嚴(yán)重?fù)p壞致電網(wǎng)管道導(dǎo)致電網(wǎng)管線故障。運(yùn)行維護(hù)風(fēng)險(xiǎn)一般指日常檢查維護(hù)過(guò)程中，檢測(cè)并未遵循有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)程序，檢測(cè)操作不具備規(guī)范化與科學(xué)化。最后就是認(rèn)為因素，該因素是幾種因素內(nèi)最為復(fù)雜的因素，包括不正確的操作和技術(shù)人員的故意破壞。當(dāng)前，一些電力單位和工作人員并未重視變電站運(yùn)維的重要性，甚至直接忽視，并未對(duì)隱患和風(fēng)險(xiǎn)有清晰的認(rèn)知[4]。變電壓可能出現(xiàn)問(wèn)題類(lèi)型如表3所示。如果不能針對(duì)風(fēng)險(xiǎn)采取有效的風(fēng)險(xiǎn)防范措施，也不能保障電力設(shè)備、人員和電力系統(tǒng)的運(yùn)行安全。

表2 變電站設(shè)備巡檢項(xiàng)目表

表3 變壓器可能出現(xiàn)的故障特點(diǎn)

比如，某一供電公司中，有兩名運(yùn)維值班人員和兩名值班員被要求做某一開(kāi)關(guān)和線路從檢查維修到運(yùn)行的操作，但由于運(yùn)維值班人員并不熟悉操作流程，并未直接到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施檢查，并在下午五點(diǎn)時(shí)沒(méi)有注意到開(kāi)關(guān)，然后開(kāi)關(guān)未及時(shí)處于分閘位置，由此不僅妨礙了值班人員的操作，增加變電風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)員工的安全難以得到保障。而且許多設(shè)備與線路使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，很有可能出現(xiàn)線路與設(shè)備老化問(wèn)題，最終會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)出現(xiàn)變電故障[5]。當(dāng)前我國(guó)大部分電力企業(yè)重視此問(wèn)題，并在企業(yè)內(nèi)部加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)管控，并主動(dòng)開(kāi)展變電運(yùn)維檢修等工作。

3 變電運(yùn)維中帶電檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用

3.1 紅外測(cè)溫技術(shù)

紅外測(cè)溫技術(shù)可以對(duì)設(shè)備溫度與分布規(guī)律實(shí)施測(cè)試，因?yàn)樵谠O(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中，均會(huì)產(chǎn)生熱效應(yīng)，為確保設(shè)備是否正常運(yùn)行，需要利用紅外測(cè)溫技術(shù)檢測(cè)，主要對(duì)分布規(guī)律實(shí)施測(cè)試，確認(rèn)是否存在問(wèn)題，因此紅外測(cè)溫技術(shù)可以提前預(yù)測(cè)設(shè)備檢測(cè)與維護(hù)的問(wèn)題。最為關(guān)鍵的是該并不會(huì)受到電磁場(chǎng)的影響與干擾，其檢測(cè)結(jié)果精準(zhǔn)度較高，有超高安全性，與其他檢測(cè)技術(shù)相比，該技術(shù)屬于經(jīng)常使用的檢測(cè)技術(shù)之一，其檢測(cè)原理如圖2所示。

圖2 紅外測(cè)溫檢測(cè)技術(shù)

紅外測(cè)溫技術(shù)檢測(cè)技術(shù)可以區(qū)分為一般檢測(cè)與精確檢測(cè)之分。一般檢測(cè)與精確檢測(cè)對(duì)檢測(cè)環(huán)境要求不同，前者檢測(cè)時(shí)并不會(huì)對(duì)環(huán)境有特殊要求，也不會(huì)對(duì)檢測(cè)裝置提出較高要求，這種檢測(cè)方式主要是通過(guò)大面積一般掃面實(shí)施檢測(cè)，其掃描速度非?？焖賉6]。而后者檢測(cè)方式會(huì)對(duì)環(huán)境提出較高要求，比如不能在風(fēng)速、輻射較大的環(huán)境下檢測(cè)，這種檢測(cè)方式主要是對(duì)設(shè)備內(nèi)部檢測(cè)，內(nèi)部由于電壓制熱而產(chǎn)生缺陷，因此需要嚴(yán)格檢測(cè)，但在具體實(shí)踐中可將一般檢測(cè)與精確檢測(cè)方法結(jié)合。針對(duì)有故障隱患的變電設(shè)備實(shí)施一般檢測(cè)，大致找出可能存在隱患點(diǎn)以及初略確定范圍，最后再使用精確檢測(cè)確定設(shè)備的故障類(lèi)型以及故障嚴(yán)重程度，并確定故障的處理方法。使用這種方式可有效設(shè)備縮短故障檢測(cè)周期，并可再短時(shí)間內(nèi)幫助變電設(shè)備快速、準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)故障并處理故障。

3.2 超聲波信號(hào)檢測(cè)技術(shù)

當(dāng)變電設(shè)備出現(xiàn)放電等不正常的現(xiàn)象后，利用超聲波信號(hào)檢測(cè)技術(shù)可以將信號(hào)通過(guò)行波的方式將信息傳輸?shù)皆O(shè)備表面。超聲波信號(hào)技術(shù)與紅外測(cè)溫技術(shù)存在相似支出，也不會(huì)受到電磁場(chǎng)的影響和干擾。此外，超聲波技術(shù)與紅外檢測(cè)技術(shù)不同的時(shí)，該技術(shù)可以應(yīng)用于大型電容器和氣體絕緣開(kāi)關(guān)的帶電檢測(cè)。在具體工作中，超聲波信號(hào)檢測(cè)技術(shù)主要用于設(shè)備的放電檢測(cè)，其中兩個(gè)方面，分別是配電變壓器開(kāi)關(guān)設(shè)備以及和斷路器[7]。此外，該技術(shù)還可以檢測(cè)無(wú)法直接使用肉眼看到的故障。配電設(shè)備和電纜終端放電引起的振動(dòng)幅度通常較小，這一點(diǎn)需要引起變電維運(yùn)重視，如果此時(shí)使用超聲波信號(hào)檢測(cè)技術(shù)實(shí)施檢查與測(cè)量，那么檢測(cè)結(jié)果極可能出現(xiàn)偏差，導(dǎo)致準(zhǔn)確性無(wú)法保證。

3.3 暫態(tài)地電壓檢測(cè)技術(shù)

有時(shí)變電設(shè)備會(huì)在局部產(chǎn)生放電現(xiàn)象，并產(chǎn)生電磁波，而電磁波流與大地相連從而產(chǎn)生瞬態(tài)電壓脈沖。電磁波信號(hào)實(shí)施發(fā)射，最終電磁波信號(hào)會(huì)順著兩側(cè)出現(xiàn)延伸現(xiàn)象，導(dǎo)體中的內(nèi)部電流受到導(dǎo)體交流電或交變電磁場(chǎng)的影響出現(xiàn)分布不均勻現(xiàn)象，許多電流將集中在導(dǎo)體外表面層。同時(shí)，電流密度會(huì)受到導(dǎo)體表面距離影響，導(dǎo)體表面距離減少，電流密度會(huì)增大，而且針對(duì)所有開(kāi)關(guān)柜不能使用不同的裝置檢測(cè)，而要使用相同的設(shè)備進(jìn)行測(cè)試。如果面對(duì)難以診斷的問(wèn)題時(shí)，可將在線監(jiān)測(cè)與測(cè)試設(shè)備相結(jié)合，通過(guò)這種方式獲取的數(shù)據(jù)信息并進(jìn)行綜合分析和判斷。

3.4 高頻局部放電檢測(cè)技術(shù)

高頻局部放電檢測(cè)技術(shù)對(duì)信號(hào)檢測(cè)及其快速，一般情況下能夠快速檢測(cè)的信號(hào)頻率為3～30 MHz。通過(guò)高頻檢測(cè)裝置對(duì)設(shè)備故障出現(xiàn)放電現(xiàn)象時(shí)所形成的脈沖電流實(shí)施收集，同時(shí)將脈沖電流輸入到相應(yīng)的檢測(cè)裝置。檢測(cè)裝置具有較多功能，不僅可以自動(dòng)處理收集到的信號(hào)，并具有將信號(hào)中干擾信號(hào)實(shí)施分離操作，同時(shí)可以處理放電信號(hào)，并在此過(guò)程中消除由于信號(hào)產(chǎn)生的噪聲，將所有干擾因素消除后，才能將放電故障判斷結(jié)果總結(jié)出。采用高頻局部放電檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)結(jié)果具有超高檢測(cè)性。該技術(shù)應(yīng)用于檢測(cè)電纜接頭設(shè)備與電纜終端設(shè)備所處環(huán)境較為復(fù)雜，高頻局部放電技術(shù)一般應(yīng)用于這兩方面的檢測(cè)。

4 結(jié)語(yǔ)

帶電技術(shù)檢測(cè)對(duì)變電運(yùn)維工作運(yùn)行有重要作用，利用帶電技術(shù)檢測(cè)為變電運(yùn)維工作適應(yīng)電力系統(tǒng)良好運(yùn)行提供基礎(chǔ)保障，同時(shí)運(yùn)維工作人員也能依靠先進(jìn)方法與技術(shù)手段維護(hù)做好運(yùn)維工作。深入開(kāi)展變電運(yùn)維工作，要充分利用好每一種帶電檢測(cè)技術(shù)，不同帶電檢測(cè)技術(shù)具有不同優(yōu)勢(shì)，根據(jù)設(shè)備實(shí)際情況合理選擇，設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，在短時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)并及時(shí)處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的實(shí)時(shí)檢測(cè)，以此保障電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性與可靠性。