摘 要： 城市軌道交通交通不斷的發(fā)展，對(duì)供電的穩(wěn)定性、可靠性提出了更高的要求，電力設(shè)備帶電檢測(cè)是發(fā)現(xiàn)設(shè)備潛伏性運(yùn)行隱患的有效手段，為電力設(shè)備安全、穩(wěn)定運(yùn)行提供了重要保障。通過對(duì)帶電檢測(cè)技術(shù)的介紹及實(shí)際中應(yīng)用情況，體現(xiàn)出了帶電檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)及其在軌道交通供電系統(tǒng)中的優(yōu)越性。

關(guān)鍵詞：帶電檢測(cè) 超聲波 紅外熱成像 暫態(tài)低電壓 高頻局部放電 特高頻 接地電流

中圖分類號(hào)：U223.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-9082（2017）03-0309-01

引言

隨著城市軌道交通快速發(fā)展，城市軌道交通的運(yùn)營(yíng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，而其對(duì)供電系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性、安全性要求也隨之不斷提高。當(dāng)前供電系統(tǒng)的檢修模式仍以計(jì)劃修為主，即按照標(biāo)準(zhǔn)和固定的周期，對(duì)規(guī)定的設(shè)備部位在停電狀態(tài)下進(jìn)行定期檢查性試驗(yàn)，雖然其在保證設(shè)備正常運(yùn)行方面起到了積極的作用，但也暴露出“盲目維修、維修不足、不能發(fā)現(xiàn)設(shè)備潛伏性運(yùn)行隱患”等問題。而近年來在電力行業(yè)大力推廣、成熟應(yīng)用的帶電檢測(cè)、在線監(jiān)測(cè)技術(shù)，可準(zhǔn)確地反映設(shè)備實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患、降低事故損失、提高工作效率為實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)修提供依據(jù)。本文主要探討帶電檢測(cè)技術(shù)的在城市軌道交通供電系統(tǒng)中的應(yīng)用。

一、帶電檢測(cè)技術(shù)簡(jiǎn)介

電力設(shè)備帶電檢測(cè)技術(shù)是在電力設(shè)備通電運(yùn)行狀態(tài)下進(jìn)行檢測(cè)的一種高新技術(shù)，是發(fā)現(xiàn)設(shè)備潛伏性運(yùn)行隱患的有效手段。帶電檢測(cè)一般采用便攜式檢測(cè)設(shè)備，利用傳感技術(shù)和微電子技術(shù)對(duì)運(yùn)行中的設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，獲取設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的各種物理量數(shù)據(jù)，并對(duì)其進(jìn)行分析處理，預(yù)測(cè)運(yùn)行狀況，根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)得出檢測(cè)報(bào)告，其檢測(cè)方式為帶電短時(shí)間內(nèi)檢測(cè)，有別于長(zhǎng)期連續(xù)的在線監(jiān)測(cè)。

目前技術(shù)成熟、設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定、應(yīng)用較廣泛的帶電檢測(cè)技術(shù)有局部放電檢測(cè)技術(shù)、電氣量檢測(cè)技術(shù)、光學(xué)成像檢測(cè)等幾個(gè)主要方向：

1.紅外熱成像技術(shù)

準(zhǔn)確檢測(cè)到設(shè)備元器件的溫度以及溫度的變化，通過熱成像技術(shù)，可直觀的看到設(shè)備各點(diǎn)的溫度值，快速判斷設(shè)備的整體運(yùn)行狀態(tài)?？蓮V泛應(yīng)用于變壓器、套管、互感器、斷路器、隔離開關(guān)、電容器、避雷器、電力電纜、絕緣子、輸電線路等設(shè)備的溫度準(zhǔn)確測(cè)量進(jìn)而判斷原件是否存在故障、局部放電等缺陷。

2.暫態(tài)低電壓檢測(cè)技術(shù)

一種通過設(shè)備外表面的電容傳感器檢測(cè)電力設(shè)備內(nèi)部局部放電脈沖激發(fā)的電磁波在設(shè)備金屬外殼上產(chǎn)生的瞬時(shí)對(duì)地電壓脈沖，從而判斷電力設(shè)備內(nèi)部絕緣缺陷的技術(shù)，廣泛應(yīng)用于開關(guān)柜、環(huán)網(wǎng)柜、等配電設(shè)備的內(nèi)部絕緣缺陷檢測(cè)。但由于其必須通過設(shè)備技術(shù)科體檢的間隙處由內(nèi)表面?zhèn)髦镣獗砻娣娇杀粰z測(cè)到，不適用于技術(shù)外殼完全密封的電力設(shè)備（GIS、C-GIS）。

3.超聲波局部放電檢測(cè)技術(shù)

是指通過對(duì)電力設(shè)備發(fā)生局部放電時(shí)產(chǎn)生的超聲波信號(hào)進(jìn)行采集、處理和分析從而獲得設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的一種檢測(cè)技術(shù)，目前已經(jīng)成為電力設(shè)備局部放電檢測(cè)的主要方法之一，特別是在帶電檢測(cè)定位方面，可廣泛應(yīng)用于各類一次設(shè)備。

4.高頻局部放電檢測(cè)技術(shù)

是利用高頻電路傳感器檢測(cè)流經(jīng)電力設(shè)備的接地線、中性點(diǎn)接地線以及電纜本體中放電脈沖電路信號(hào)，是用于電力設(shè)備局部放電缺陷檢測(cè)與定位的常用測(cè)量方法之一，其檢測(cè)頻率范圍通常為3～30MHz，適用于具備接地引下線的電力設(shè)備的局部放電檢測(cè)，主要包括高壓電力電纜及其附件、變壓器鐵芯及夾件、避雷器等。

5.特高頻局部放電檢測(cè)技術(shù)

通過檢電力設(shè)備內(nèi)發(fā)生局部放電時(shí)的電流脈沖在內(nèi)部激勵(lì)的頻率高達(dá)數(shù)吉赫茲的電磁波信號(hào)來實(shí)現(xiàn)局部放電檢測(cè)的。當(dāng)前外置式帶電檢測(cè)應(yīng)用較多的包括：GIS、變壓器、開關(guān)柜等，尤其是在GIS中局部放電檢測(cè)效果最好，意識(shí)國(guó)際上對(duì)GIS普遍采用的狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)。

6.接地電流檢測(cè)技術(shù)

通過測(cè)量接地裝置上設(shè)備過電壓產(chǎn)生的接地電流，直接或間接的反映設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，目前應(yīng)用較廣泛的的有變壓器鐵芯及電纜護(hù)層的接地電流測(cè)試技術(shù)。

二、帶電檢測(cè)技術(shù)與傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)的比較

1.傳統(tǒng)電力檢測(cè)的不足

1.1在傳統(tǒng)的停電檢測(cè)中，電力設(shè)備處于非工作狀態(tài)，電力設(shè)備在運(yùn)行中才會(huì)出現(xiàn)的問題無法檢測(cè)出來，檢測(cè)內(nèi)容不全面，無法起到真正有效地檢測(cè)目的。

1.2耐壓試驗(yàn)試驗(yàn)是傳統(tǒng)檢測(cè)手段之一，是一種破壞性試驗(yàn)，往往會(huì)對(duì)設(shè)備造成損傷，縮短了設(shè)備使用壽命。

1.3傳統(tǒng)檢測(cè)手段均需在停電后進(jìn)行，然而停電需要改變運(yùn)行方式，還要考慮客戶需求，從而導(dǎo)致檢修計(jì)劃無法正常實(shí)施，造成供電可靠性及穩(wěn)定性的降低。

2.帶電檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

2.1可在設(shè)備正常運(yùn)行的情況下檢測(cè)，檢測(cè)周期可以依據(jù)設(shè)備運(yùn)行狀況靈活安排，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的隱患。

2.2可檢測(cè)到電力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)下潛伏性運(yùn)行隱患，準(zhǔn)確地反映設(shè)備實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患。

2.3可只對(duì)有潛在的隱患的元件和部位進(jìn)行定期定點(diǎn)的檢測(cè)，大大提高檢測(cè)提高工作效率。

三、帶電檢測(cè)技術(shù)在城市軌道交通供電系統(tǒng)的應(yīng)用

城市軌道交通供電系統(tǒng)主要由主電所、牽引變電所、降壓變電所組成，軌道交通供電有著特殊的運(yùn)行環(huán)境，較高的穩(wěn)定性及可靠性要求。帶電檢測(cè)技術(shù)可以在軌道交通供電中充分的體現(xiàn)出它的優(yōu)勢(shì)。

1.變壓器的檢測(cè)

1.1紅外熱像檢測(cè)：檢測(cè)變壓器箱體、儲(chǔ)油柜、套管、引線接頭及電纜終端，紅外熱像圖顯示應(yīng)無異常溫升、溫差或相對(duì)溫差。

1.2高頻局部放電檢測(cè)：檢測(cè)從套管末屏接地線、高壓電纜接地線（變壓器為電纜出線結(jié)構(gòu)）、鐵芯和夾件接地線上取信號(hào)。正常時(shí)應(yīng)無典型放電圖譜。當(dāng)懷疑有局部放電時(shí)，比較其它檢測(cè)方法，如油中溶解氣體分析、超高頻局部放電檢測(cè)、超聲波檢測(cè)等方法對(duì)該設(shè)備進(jìn)行綜合分析。

2.避雷器的檢測(cè)

2.1紅外熱像檢測(cè)：用紅外熱像儀檢測(cè)避雷器本體及電氣連接部位，紅外熱像圖顯示應(yīng)無異常溫升、溫差或相對(duì)溫差。

2.2運(yùn)行中持續(xù)電流檢測(cè)：測(cè)量運(yùn)行電壓下的全電流、阻性電流或功率損耗，測(cè)量值與初始值比較，不應(yīng)有明顯變化。

3.C-GIS開關(guān)柜的檢測(cè)

3.1特高頻局部放電檢測(cè)：適用于非金屬法蘭絕緣盆子，帶有金屬屏蔽的絕緣盆子可利用澆注開口進(jìn)行檢測(cè)。

3.2超聲波局部放電檢測(cè)：一般檢測(cè)頻率在20-100kHz 之間的信號(hào)，若有數(shù)值顯示，可根據(jù)顯示的dB值進(jìn)行分析。若檢測(cè)到異常信號(hào)可利用超高頻檢測(cè)法、頻譜儀和高速示波器等儀器、手段進(jìn)行綜合判斷。

4.高壓電纜的檢測(cè)

4.1紅外熱像檢測(cè)利用紅外成像技術(shù)，對(duì)電力電纜終端和非直埋式電纜中間接頭、交叉互聯(lián)箱、外護(hù)套屏蔽接地點(diǎn)等部位進(jìn)行檢測(cè)和診斷。

4.2外護(hù)層接地電流對(duì)電纜金屬護(hù)套的環(huán)流和接地電流進(jìn)行測(cè)量，對(duì)電纜線路接地系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)和分析。

4.3電纜終端及中間接頭高頻局部放電檢測(cè)檢測(cè)從電纜終端接地線上（或電纜本體上）取信號(hào)，在電纜本體取同步信號(hào)。正常時(shí)應(yīng)無典型放電圖譜。

四、結(jié)語(yǔ)

帶電檢測(cè)技術(shù)既可在設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)下客觀的檢測(cè)出電力設(shè)備實(shí)際的運(yùn)行狀態(tài)，又可提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患又在一定程度上避免甚至杜絕了非計(jì)劃性停電。伴隨著城市軌道交通的不斷發(fā)展，帶電檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用將會(huì)越來越廣泛，對(duì)于軌道交通供電系統(tǒng)的發(fā)展有著重要的意義。

作者簡(jiǎn)介：蘇霄，女，（1981.10-），漢，河北圍場(chǎng)人，本科，工程師，就職大連地鐵運(yùn)營(yíng)有限公司，研究方向地鐵供電。