北京博電新能電力科技有限公司 王曉光

現(xiàn)階段，我國(guó)正處于經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展、科技不斷創(chuàng)新的階段，國(guó)家電網(wǎng)迎來(lái)了發(fā)展的黃金時(shí)期，但周期性的停電維修形式對(duì)居民生活、企業(yè)運(yùn)營(yíng)造成了嚴(yán)重影響，經(jīng)過(guò)專家團(tuán)隊(duì)的不斷努力，目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了設(shè)備檢測(cè)維修與供電同時(shí)進(jìn)行的目標(biāo)，而帶電檢測(cè)技術(shù)在電力設(shè)備運(yùn)營(yíng)過(guò)程中可以對(duì)設(shè)備狀態(tài)做出評(píng)估，可檢查出故障的問(wèn)題與問(wèn)題所在的位置、環(huán)節(jié)，以及缺陷的嚴(yán)重程度等，方便日后設(shè)備的維修監(jiān)測(cè)。本文以帶電監(jiān)測(cè)在電網(wǎng)設(shè)備的應(yīng)用為中心展開了討論研究，并提出相應(yīng)的建議。

1 帶電檢測(cè)技術(shù)具體內(nèi)容

隨著國(guó)家電網(wǎng)公司發(fā)展規(guī)模日益壯大，設(shè)備數(shù)量呈直線增長(zhǎng)，一次、二次設(shè)備的檢測(cè)維修工作是，當(dāng)前設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測(cè)人員面臨的重大挑戰(zhàn)。帶電監(jiān)測(cè)技術(shù)是目前國(guó)內(nèi)外最新研制成功的科學(xué)專利，其也在國(guó)家電力發(fā)展中占據(jù)著重要地位，由于可以在設(shè)備不停工的情況下進(jìn)行監(jiān)測(cè)維修，大大降低了電力公司的損失，保證了居民、企業(yè)正常用電，為我國(guó)電網(wǎng)的發(fā)展提供了有力保障。截至目前，帶電檢測(cè)技術(shù)是較為先進(jìn)的評(píng)估電力設(shè)備是否處于健康水平的有效途徑，在主變壓器的核心控制部分中，變電設(shè)備起著至關(guān)重要的作用，本文主要通過(guò)帶電電器電帶電檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用的相關(guān)案例分析，積極配合電力公司負(fù)責(zé)人開展的診斷培訓(xùn)課程，及時(shí)掌握最新的設(shè)備運(yùn)行情況，對(duì)出問(wèn)題的設(shè)備環(huán)節(jié)精準(zhǔn)定位，為電網(wǎng)設(shè)備營(yíng)造安全的運(yùn)營(yíng)環(huán)境。

帶電檢測(cè)技術(shù)在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)中已有近30年的發(fā)展歷史，其實(shí)現(xiàn)了停工維修到不停工維修的跨度。通俗來(lái)說(shuō)，帶電檢測(cè)技術(shù)相較于其他技術(shù)而言便攜、方便，可以在設(shè)備運(yùn)營(yíng)的情況下進(jìn)行設(shè)備維修的具體工作，不影響電廠的運(yùn)行效率，監(jiān)測(cè)方式也是使用時(shí)間較短的流程，與傳統(tǒng)的停工監(jiān)測(cè)技術(shù)存在較大差異。目前，常用的帶電檢測(cè)技術(shù)主要有高頻率局部放電檢測(cè)、紅外線熱成像檢測(cè)、超聲波信號(hào)檢測(cè)、暫態(tài)地高電壓檢測(cè)、通地電流測(cè)量、不用介質(zhì)影響因數(shù)、SF6氣體分解物監(jiān)測(cè)、SF6氣體泄漏成像檢測(cè)、金屬質(zhì)地保護(hù)系統(tǒng)等9種方法和手段。

2 探討帶電檢測(cè)技術(shù)的原理

目前，電網(wǎng)設(shè)備種類千奇百怪、形態(tài)各異，需要使用帶電檢測(cè)設(shè)備的項(xiàng)目仍然存在較大差異。

2.1 紅外線熱成像法

紅外熱成像技術(shù)主要應(yīng)用紅外線法時(shí)刻對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)問(wèn)題所在的位置為設(shè)備維修檢驗(yàn)提供理論依據(jù)。無(wú)論是電流表導(dǎo)熱型、電壓用電型還是其他傳導(dǎo)熱效應(yīng)的設(shè)備，只要設(shè)備發(fā)出的紅外診斷能通過(guò)一定機(jī)制傳導(dǎo)，沒(méi)有任何阻力的變電設(shè)備都在紅外診斷的有效監(jiān)測(cè)范圍之內(nèi)，如常見的電傳導(dǎo)線路、高壓器、短路電流互感器、手動(dòng)變速器、傳感器、電容器、電阻力以及避雷器等。

近年來(lái)，紅外線規(guī)范管理系統(tǒng)較嚴(yán)格，主要涉及監(jiān)測(cè)方法、檢測(cè)周期、缺陷處理方式以及使用的儀器、圖譜數(shù)據(jù)庫(kù)等方面，檢測(cè)人員及時(shí)對(duì)電流類型及流速進(jìn)行監(jiān)測(cè)，排查問(wèn)題所在的位置和電壓表致熱系統(tǒng)存在的不足，其中主要以接頭引線和刀閘接頭不明原因的發(fā)熱現(xiàn)象有關(guān)。紅外測(cè)溫法可以對(duì)接頭處溫度變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)出現(xiàn)接頭溫度較高時(shí)，設(shè)備的報(bào)警裝置會(huì)觸碰，對(duì)CT、CVT、電氣設(shè)備的絕緣裝置、避雷針等設(shè)備都會(huì)起到監(jiān)測(cè)作用，對(duì)設(shè)備的內(nèi)部構(gòu)造也會(huì)產(chǎn)生一定影響。

2.2 氧化鋅避雷器帶電測(cè)試

避雷器的材質(zhì)主要采用金屬氧化鋅，其主要測(cè)量設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中泄漏電流的強(qiáng)弱。設(shè)備通路中的電流值強(qiáng)弱，足可以反映氧化鋅作為避雷器的主要材質(zhì)絕緣效果如何，而且阻性泄漏電流值的大小與絕緣體的好壞有直接關(guān)系。沒(méi)有關(guān)聯(lián)的金屬氧化物避雷器如果發(fā)生電流短路，或者泄漏時(shí)主要通過(guò)MOA運(yùn)行全電流進(jìn)行全方面監(jiān)視，對(duì)基波及三次阻斷性電流進(jìn)行分析研究，最終反映出線路老化、受潮對(duì)MOA運(yùn)行有影響。

2.3 超聲波檢測(cè)法

超聲波觀測(cè)法主要根據(jù)超聲波信號(hào)判斷局部放電情況，再根據(jù)放電電流數(shù)據(jù)報(bào)告制定出解決方案。傳統(tǒng)的超聲波傳感器的頻率大約為50～150kHz，其具有不影響電氣主設(shè)備的運(yùn)行安全、減輕電磁干擾等優(yōu)勢(shì)。但是由于放置電源和超聲探頭之間存在異常的波阻抗，所以超聲波信號(hào)等傳播途徑較復(fù)雜，最終導(dǎo)致監(jiān)測(cè)的結(jié)果出現(xiàn)嚴(yán)重偏差。

2.4 紫外成像法

針對(duì)紫外線光譜輻射的勘測(cè)廣泛使用的方法為紫外成像法，該檢測(cè)方法經(jīng)常用來(lái)檢測(cè)被測(cè)物體表面張力或者放電所產(chǎn)生的紫外線強(qiáng)弱，通過(guò)輻射光線強(qiáng)弱來(lái)發(fā)現(xiàn)放電源。在放電試驗(yàn)測(cè)試過(guò)程中，利用紫外線成像法快速定位絕緣材料、套管等設(shè)備放電位置，消除由于外來(lái)因素對(duì)設(shè)備等機(jī)器的影響，有助于幫助放電試驗(yàn)在有效時(shí)間內(nèi)順利完成。但該檢測(cè)方法具有一定的局限性不適用于變壓器的測(cè)量、GIS等設(shè)備內(nèi)部電源故障等[1]。

2.5 脈沖電流法

起源早、應(yīng)用范圍廣、使用頻率高的局部檢測(cè)方法為脈沖電流法。其測(cè)量原理大致為當(dāng)局部設(shè)備開始放電預(yù)警時(shí)電荷的定向移動(dòng)距離，移動(dòng)的電荷可以在測(cè)量回路中起著重要作用，其產(chǎn)生的脈沖電流可以檢測(cè)電流值的大小，因此實(shí)現(xiàn)對(duì)局部電流放電試驗(yàn)結(jié)果的預(yù)估。該檢測(cè)方法測(cè)量的脈搏信號(hào)一般處于低頻率部分，但是這種檢測(cè)方法的效率較低，只能測(cè)量頻率較低、頻帶略窄范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)，一旦信息量較大或者現(xiàn)場(chǎng)存在抗干擾技術(shù)較強(qiáng)，其作用就會(huì)大大降低。傳統(tǒng)的電流傳感器接脈沖信號(hào)較弱，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)不顯示的情況，因此目前經(jīng)常使用超寬帶電流感應(yīng)器檢測(cè)電流的流通趨勢(shì)。

2.6 紅外測(cè)溫式檢測(cè)技術(shù)

電力設(shè)備在運(yùn)行時(shí)難免會(huì)出現(xiàn)溫度升高，不易控制的局面，對(duì)于這類情況需要時(shí)刻選用紅外線測(cè)溫技術(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，該技術(shù)對(duì)設(shè)備表面上升溫度較敏感，以及每個(gè)環(huán)節(jié)溫度的多少都會(huì)有記載，一旦溫度超過(guò)正常溫度時(shí)，紅外線測(cè)溫技術(shù)就會(huì)自動(dòng)報(bào)警，專家及技術(shù)人員就做出相應(yīng)的調(diào)整和規(guī)劃，這樣可以有效避免零件脫落、老化現(xiàn)象的發(fā)生，而且是有一定的提前意識(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修，防止造成更大的經(jīng)濟(jì)損失。

3 帶電檢測(cè)技術(shù)在電網(wǎng)設(shè)備中的應(yīng)用存在的問(wèn)題

3.1 缺少統(tǒng)一檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

雖然帶電檢測(cè)技術(shù)在電力領(lǐng)域的發(fā)展時(shí)間較短，但我國(guó)電力系統(tǒng)的發(fā)展前景較為廣闊，當(dāng)前居民和企業(yè)對(duì)電力具有較強(qiáng)的依賴性，雖然技術(shù)要求目前還沒(méi)有達(dá)到應(yīng)有的效果，想要促成帶電監(jiān)測(cè)設(shè)備形成統(tǒng)一性的整體，仍然有較大的發(fā)展空間，同時(shí)也將面臨較大的挑戰(zhàn)。如果沒(méi)有設(shè)置統(tǒng)一的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，可能會(huì)影響檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展前景，導(dǎo)致后期工作規(guī)范性不足，在一定程度上阻礙了該技術(shù)在電網(wǎng)設(shè)備中的運(yùn)用和未來(lái)發(fā)展方向，因此相關(guān)技術(shù)人員要參照現(xiàn)有的資源，進(jìn)行資源整合管理，擬定出統(tǒng)一的管理方案，推進(jìn)帶電檢測(cè)技術(shù)向正確的發(fā)展方向前進(jìn)[2]。

3.2 有待提升在線監(jiān)測(cè)的穩(wěn)定性

我國(guó)當(dāng)前正處于經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展及科技水平不斷提高的時(shí)代背景下，在線監(jiān)測(cè)技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用到電網(wǎng)設(shè)備的運(yùn)營(yíng)維護(hù)工作，并且是一種重要的維修方式，這一監(jiān)測(cè)技術(shù)可以通過(guò)在線監(jiān)測(cè)設(shè)備時(shí)刻監(jiān)管設(shè)備的運(yùn)行情況，如果出現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)派遣人員維護(hù)、檢修，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的目標(biāo)。但是，當(dāng)前市場(chǎng)已經(jīng)存在的帶電檢測(cè)設(shè)備還不夠完善，使用過(guò)程中仍然有較多問(wèn)題出現(xiàn)，其裝置在日常的監(jiān)測(cè)方面易受到周圍因素的影響，穩(wěn)定性較弱，更有設(shè)備失靈的嚴(yán)重問(wèn)題，另外，檢測(cè)裝置自身存在一定缺陷，研究人員在研制時(shí)并沒(méi)有考慮到不確定因素的影響，使得檢測(cè)結(jié)果的正確性受到質(zhì)疑。

4 提升帶電技術(shù)在電網(wǎng)設(shè)備中應(yīng)用實(shí)效性

4.1 統(tǒng)一檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

為使檢測(cè)維修工作順利進(jìn)行，減輕工作人員的工作壓力，必須對(duì)帶電檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃、處理，達(dá)成統(tǒng)一目標(biāo)，因此要將目前已經(jīng)存在的帶電檢測(cè)設(shè)備的功能、數(shù)量、質(zhì)量、操作水平等方面進(jìn)行分類、調(diào)整，加強(qiáng)監(jiān)管力度，將淘汰落后的設(shè)備，確保檢測(cè)技術(shù)達(dá)到統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)之上[3]。

4.2 加強(qiáng)專業(yè)檢測(cè)隊(duì)伍的核心技術(shù)水平

要想使帶電檢測(cè)技術(shù)更加方便、快捷，專業(yè)的技術(shù)人員是不可或缺的一部分，因此要積極開展培訓(xùn)工作對(duì)技術(shù)進(jìn)行探討，組內(nèi)成員之間互相分享經(jīng)驗(yàn)，不斷提高自身知識(shí)素養(yǎng)，企業(yè)可以邀請(qǐng)專家為技術(shù)人員進(jìn)行課程培訓(xùn)，為保障專業(yè)檢測(cè)隊(duì)伍的核心水平穩(wěn)步提高做準(zhǔn)備。

5 帶電檢測(cè)技術(shù)存在的問(wèn)題

5.1 未形成一致的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)當(dāng)前階段的檢測(cè)數(shù)據(jù)顯示可知，電力設(shè)備的檢測(cè)流程還沒(méi)有形成統(tǒng)一的整體，仍然面臨一定的問(wèn)題，主要是每個(gè)環(huán)節(jié)出問(wèn)題的原因和工作人員的貢獻(xiàn)意識(shí)不統(tǒng)一，不同廠家生產(chǎn)的設(shè)備使用過(guò)程中存在隱患，因此導(dǎo)致形成統(tǒng)一的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)較困難。因此，紫外線技術(shù)因?yàn)榫哂袦?zhǔn)確的定位系統(tǒng)，所以在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中被廣泛應(yīng)用，區(qū)別于其他檢測(cè)技術(shù)仍然占據(jù)上風(fēng)。

5.2 缺乏可靠性

對(duì)于現(xiàn)階段的發(fā)展趨勢(shì)而言，電網(wǎng)設(shè)備的檢測(cè)工作已成為當(dāng)今電力企業(yè)重點(diǎn)培養(yǎng)的項(xiàng)目之一，其關(guān)乎著整個(gè)企業(yè)運(yùn)行鏈的發(fā)展前景，如果設(shè)備在運(yùn)行中沒(méi)有得到好的監(jiān)測(cè)，同時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)告存在漏洞將會(huì)導(dǎo)致不可預(yù)估的后果發(fā)生。較為廣泛應(yīng)用的技術(shù)有在線監(jiān)測(cè)技術(shù)，該檢測(cè)技術(shù)是目前為止國(guó)內(nèi)電力企業(yè)使用較為廣泛的技術(shù)之一，該方法不僅簡(jiǎn)單、便捷，而且不耽誤工廠的正常運(yùn)行，但是由于發(fā)展時(shí)間較短，可靠性程度較低。

要想將裝置運(yùn)行中存在的問(wèn)題及時(shí)查找出來(lái)，需要應(yīng)用在線監(jiān)測(cè)技術(shù)，如某電網(wǎng)公司在運(yùn)行中，在線設(shè)備超過(guò)100套，但實(shí)際可以正常使用的不足70%，有許多設(shè)備閑置，導(dǎo)致資源嚴(yán)重的浪費(fèi)[4]。出現(xiàn)此類現(xiàn)象完全可以歸結(jié)于在線監(jiān)測(cè)的力度不足，沒(méi)有全方面投入使用在線監(jiān)測(cè)技術(shù)，要想全方面提高監(jiān)測(cè)的效率，必須確保每臺(tái)設(shè)備都可以投入使用，這樣可以加強(qiáng)設(shè)備的穩(wěn)定性。

5.3 缺乏較為嚴(yán)格的維護(hù)管理體系

想要提高設(shè)備的穩(wěn)定性，保證其運(yùn)行效率，工作人員必須使用帶電檢測(cè)技術(shù)維護(hù)設(shè)備，但在使用的過(guò)程中也會(huì)面臨眾多問(wèn)題，包括管理制度是否完善，電網(wǎng)設(shè)備在運(yùn)行中的事故概率多少都需要進(jìn)行監(jiān)測(cè)。如在電站正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，某次檢測(cè)溫度為78℃，這時(shí)設(shè)備自身的報(bào)警裝置會(huì)被觸動(dòng)，工作人員就要進(jìn)行檢測(cè)，測(cè)量氫氣、總烷是否在正常水平之上，觀測(cè)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況如何。

5.4 監(jiān)測(cè)裝置運(yùn)行的穩(wěn)定性不足

截至目前，國(guó)家相關(guān)部門對(duì)電力設(shè)備的檢測(cè)和維修給予了足夠的重視，但是一些電力設(shè)備的運(yùn)行情況仍然沒(méi)有得到解決。雖然在線檢測(cè)技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，完善了電力設(shè)備檢修過(guò)程中存在的漏洞，但仍然存在一些不容忽視的小問(wèn)題。如設(shè)計(jì)不夠合理、原理缺乏準(zhǔn)確性等。某電網(wǎng)公司的一項(xiàng)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，181套在線監(jiān)測(cè)裝置，基本運(yùn)行正常的為150套，運(yùn)行故障或者停止運(yùn)行的為31套，在總的裝置套數(shù)中占17%，該現(xiàn)象體現(xiàn)了在線監(jiān)測(cè)的不足。實(shí)施帶電檢測(cè)可以從另一方面實(shí)現(xiàn)對(duì)電力設(shè)備的全面檢測(cè)，保證電力設(shè)備的正常運(yùn)行，才能提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，促進(jìn)電網(wǎng)企業(yè)的發(fā)展。

6 帶電檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用的建議

6.1 提高監(jiān)督管理

我國(guó)當(dāng)前的檢測(cè)技術(shù)種類繁多，但自身存在較為嚴(yán)重的安全缺陷，穩(wěn)定性較弱，易受周圍環(huán)境的影響，存在檢查結(jié)果有效性較弱的情況。要想提高監(jiān)測(cè)結(jié)果的可靠性，需要對(duì)電網(wǎng)部門實(shí)施監(jiān)管措施，通過(guò)科學(xué)的方法提高檢測(cè)技術(shù)水平。

6.2 數(shù)據(jù)采集，統(tǒng)一檢測(cè)要求

科學(xué)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集工作，數(shù)據(jù)采集是帶電檢測(cè)過(guò)程中不可或缺的部分，在檢測(cè)監(jiān)督管理時(shí)，需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行全面的檢測(cè)，收集各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)，工作人員憑借數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，保證信息化平臺(tái)順利運(yùn)行[5]。

6.3 提高檢修技術(shù)

憑借電網(wǎng)設(shè)備為核心，對(duì)帶電技術(shù)進(jìn)行運(yùn)營(yíng)研究，將在線監(jiān)測(cè)設(shè)備反映出的數(shù)據(jù)展開收集管理，并完成數(shù)據(jù)的整體分析，實(shí)現(xiàn)全覆蓋運(yùn)行模式。但設(shè)備的完善工作是一個(gè)長(zhǎng)期發(fā)展的過(guò)程，并不是短時(shí)間內(nèi)就可以完成的，需要一定的人力、財(cái)力，為電網(wǎng)建設(shè)提供保障服務(wù)。某種程度而言，其技術(shù)完善有利于實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一化、標(biāo)準(zhǔn)化的運(yùn)行模式，保障檢測(cè)技術(shù)在單位時(shí)間內(nèi)達(dá)到最高水平?，F(xiàn)階段，儀表檢測(cè)技術(shù)多種多樣，但監(jiān)管力度水平較弱，相關(guān)部門明確管理規(guī)則是非常必要的方法。只要管理制度水平不斷完善，才能保證數(shù)據(jù)呈現(xiàn)多樣性的發(fā)展趨勢(shì)，同時(shí)設(shè)備數(shù)據(jù)的分析結(jié)果也是設(shè)備運(yùn)行中較為重要的組成部分之一，分析系統(tǒng)的完善、評(píng)估工作是保證設(shè)備正常運(yùn)行的必要途徑之一。

總而言之，經(jīng)過(guò)我國(guó)專家及各部門負(fù)責(zé)人長(zhǎng)時(shí)間的努力，我國(guó)帶電檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)正式投入使用，水平也有了明顯的提升，但帶電檢測(cè)技術(shù)對(duì)設(shè)備、人力、資金等方面要求水平較高，短時(shí)間內(nèi)達(dá)到較高水平還存在一定難度，因此要嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，控制好工作狀態(tài)，并將數(shù)據(jù)集中收集起來(lái)進(jìn)行多維化研究，保證數(shù)據(jù)具有準(zhǔn)確性。