于黎迅
(國網(wǎng)山東省電力公司冠縣供電公司,山東 聊城 252500)
為了保證配電網(wǎng)運(yùn)行的安全性,則需要在保證配電網(wǎng)正常運(yùn)行的基礎(chǔ)上,展開配電設(shè)備狀態(tài)檢修,能夠有效提高配電網(wǎng)的運(yùn)行質(zhì)量。在帶電檢測(cè)的過程中,需要根據(jù)配電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行情況使用相應(yīng)的帶電檢測(cè)技術(shù),提升最終的帶電檢測(cè)質(zhì)量,同時(shí)還能保證監(jiān)測(cè)過程中的安全性,本文將重點(diǎn)研究帶電檢測(cè)技術(shù)在配電設(shè)備狀態(tài)檢修中的應(yīng)用。
帶電檢測(cè)主要指的是在不停電的基礎(chǔ)上展開配電設(shè)備狀態(tài)檢修,這種方式能夠保證配電設(shè)備的正常運(yùn)行,降低配電設(shè)備狀態(tài)檢修的成本。在此過程中可以使用特殊的儀表裝置完成配電設(shè)備狀態(tài)檢修工作,這種檢測(cè)方式能夠?qū)ε潆娫O(shè)備在正常運(yùn)行中存在的潛在故障展開預(yù)測(cè),同時(shí)判斷出配電設(shè)備中絕緣體的運(yùn)行壽命,保證配電設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量。配電設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行的過程中,非常容易出現(xiàn)局部放電的情況,主要原因包括設(shè)備中絕緣材料的均勻程度較差、設(shè)備內(nèi)部存在雜質(zhì)或孔洞、運(yùn)行環(huán)境過于潮濕等。在帶電檢測(cè)的過程中,需要對(duì)局部放電現(xiàn)象展開足夠的重視,進(jìn)而保證配電設(shè)備狀態(tài)檢修的安全性。圖1為配電設(shè)備檢修的實(shí)施過程。
圖1 配電設(shè)備檢修的過程
(1)局部放電的原理。局部放電主要分為四個(gè)流程,第一,出現(xiàn)離子化的現(xiàn)象,其中的原理為原子帶電。第二,氣體放電,電流在電子崩潰狀態(tài)下的氣體流通現(xiàn)象。第三,出現(xiàn)局部放電,其中的原理主要包括在未達(dá)到不同電極時(shí),電極橋絡(luò)之間的放電。第四,出現(xiàn)內(nèi)部放電、沿面放電以及尖端放電等現(xiàn)象,其中內(nèi)部放電的原理為介電質(zhì)中的空隙或者是雜物產(chǎn)生放電;沿面放電的原理為介電質(zhì)的表面放電;尖端放電的原理為尖端周圍電廠放電。對(duì)于配電設(shè)備來說,由于局部放電,會(huì)引起多種設(shè)備故障,其中不同類型的局部放電,電磁破的發(fā)射、各種氣體的生成物質(zhì)也不同,因此采用的檢測(cè)技術(shù)也不同。
(2)配電設(shè)備的檢測(cè)原則。在配電設(shè)備檢測(cè)的過程中,由于局部放電的類型不同,采用的原則也不同,可以將其大致分為光學(xué)類型、化學(xué)類型、電氣類型以及機(jī)械類型幾種,其中光學(xué)類型的物理效應(yīng)為光,化學(xué)類型的物理效應(yīng)為熱度、電氣類型的物理效應(yīng)為高頻波、機(jī)械類型的物理效應(yīng)為聲音。在選擇檢測(cè)方法的過程中,電氣類型使用的檢測(cè)方法通常為高頻檢測(cè)以及局部放電檢測(cè)技術(shù),機(jī)械類型的檢測(cè)方法為光聲光譜檢測(cè)技術(shù)以及聲音檢測(cè)技術(shù)兩種,只有保證檢測(cè)技術(shù)與故障類型的對(duì)應(yīng)性,才能保證最終的檢測(cè)質(zhì)量。
(1)紅外測(cè)溫檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用。紅外測(cè)溫技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用的過程中主要是利用紅外線對(duì)溫度的敏感性展開檢測(cè),這種檢測(cè)方式在檢測(cè)過程中不需要與設(shè)備展開直接接觸,在遠(yuǎn)距離中就能夠完成檢測(cè)。在利用該種方式展開配電設(shè)備狀態(tài)檢修時(shí),對(duì)檢測(cè)環(huán)境具有一定的要求,通常情況下,這種檢測(cè)方式能夠應(yīng)用在大多數(shù)的配電設(shè)備狀態(tài)檢修中。利用紅外線對(duì)需要檢測(cè)的部分展開大面積的快速掃描,在此過程中能夠?qū)υO(shè)備發(fā)熱情況展開有效檢測(cè),但是為了保證最終檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性,該種方式主要針對(duì)由于電壓引起的設(shè)備發(fā)熱故障,在測(cè)試過程中在盡量避免輻射以及風(fēng)速對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響,保證最終測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。
另外,在使用該種方法檢測(cè)的過程中,結(jié)束第一次設(shè)備檢測(cè)之后,根據(jù)第一次檢測(cè)的結(jié)果還需要對(duì)其展開第二次檢測(cè),這種方式能夠保證最終檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。該技術(shù)能夠?qū)υO(shè)備的外部溫度展開有效檢測(cè),無法對(duì)設(shè)備內(nèi)部溫度展開檢測(cè),導(dǎo)致這種現(xiàn)象出現(xiàn)的主要原因就是不同檢測(cè)設(shè)備在不同環(huán)境中出現(xiàn)的發(fā)熱情況均不同,即使是同一種設(shè)備在不同環(huán)境中的發(fā)熱情況也不同,因此無法根據(jù)檢測(cè)出來的溫度對(duì)設(shè)備運(yùn)行故障展開判斷。另外,紅外測(cè)溫檢測(cè)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用的過程中,需要對(duì)紅外譜展開定性分析,在此過程中會(huì)出現(xiàn)一定的人為因素,影響最終的檢測(cè)質(zhì)量。
(2)超聲波檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用。超聲波檢測(cè)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中主要對(duì)設(shè)備的電流脈沖展開檢測(cè),如果設(shè)備在運(yùn)行過程中并沒有出現(xiàn)局部放電情況,則設(shè)備周圍的粒子應(yīng)力、電廠應(yīng)力以及介質(zhì)應(yīng)力都處于相對(duì)平衡的狀態(tài)。如果出現(xiàn)局部放電現(xiàn)象,則其中的平衡狀態(tài)將會(huì)被打破,這種情況下可以使用超聲波檢測(cè)技術(shù)展開檢測(cè)。超聲波檢測(cè)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用的過程中具有能量集中、頻率高以及方向性強(qiáng)等特點(diǎn),因此具有較高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。目前,超聲波技術(shù)經(jīng)常被用于配電設(shè)備表面放電情況的檢測(cè)中,利用超聲波傳感器對(duì)配電設(shè)備展開檢測(cè)。在此過程中,超聲波信號(hào)中的相位和振幅受設(shè)備局部放電影響程度較大。超聲波振幅的產(chǎn)生因素為介質(zhì)的彈性系數(shù),經(jīng)過試驗(yàn)?zāi)軌虬l(fā)現(xiàn),超聲波在氣體介質(zhì)中的傳播速度較大,在固體和液體中的傳播速度較小。
在應(yīng)用該技術(shù)的過程中,超聲波檢測(cè)技術(shù)能夠應(yīng)用在配電柜、變壓箱、斷路器的檢測(cè)中以及電纜箱的檢測(cè)中。如果被檢測(cè)設(shè)備中的內(nèi)部聲波較小,同時(shí)振動(dòng)幅度較小,在這種情況下超聲波檢測(cè)技術(shù)的作用則無法充分發(fā)揮出來,但是由于超聲波檢測(cè)技術(shù)具有較強(qiáng)的抗干擾能力,因此得到了人們的廣泛應(yīng)用。
(3)局部放電檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用。局部放電檢測(cè)技術(shù)主要是對(duì)配電設(shè)備的絕緣程度進(jìn)行檢測(cè),同時(shí)判斷配電設(shè)備中絕緣體的使用壽命,該技術(shù)的應(yīng)用能夠打破傳統(tǒng)絕緣檢測(cè)中的空白區(qū)域,提升設(shè)備絕緣檢測(cè)的全面性,降低對(duì)電阻絕緣檢測(cè)技術(shù)的依賴性。導(dǎo)致配電設(shè)備出現(xiàn)局部放電的原因有許多,其中主要包括配電設(shè)備的過壓運(yùn)行、雷電沖擊、諧波變形以及絕緣材料不均勻等情況。在局部放電的過程中,設(shè)備會(huì)產(chǎn)生電磁波、噪音、超聲波、氮化物以及碳化物等,同時(shí)伴隨著紫外線以及紅外線信號(hào)和脈沖電流。在配電設(shè)備局部放電檢測(cè)的過程中,經(jīng)常使用的檢測(cè)技術(shù)為紅外線測(cè)溫技術(shù)、超聲波檢測(cè)技術(shù)以及高頻檢測(cè)技術(shù)等,以上幾種檢測(cè)技術(shù)都能夠起到檢測(cè)設(shè)備絕緣的目的。
(4)高頻檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用。高頻檢測(cè)技術(shù)主要是應(yīng)用一定范圍內(nèi)的電流脈沖對(duì)設(shè)備的放電信號(hào)展開分析,通常情況下信號(hào)的頻率范圍為3~30MHz之間,配電設(shè)備在局部放電的過程中會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的電磁場(chǎng),在此過程中利用計(jì)算機(jī)對(duì)其進(jìn)行斷層掃描以及羅氏線圈等,測(cè)量設(shè)備中存在的電磁場(chǎng)。在檢測(cè)設(shè)備的過程中,高頻段的檢測(cè)方式能夠?qū)υO(shè)備放電時(shí)的電波情況展開收集,并將信息結(jié)果輸入到相應(yīng)的端口中。通過提取放電電磁波中的形狀,利用聚類分析的方式劃分出其中的干擾信號(hào)以及放電信號(hào),避免信號(hào)中出現(xiàn)噪聲信號(hào),提升最終檢測(cè)結(jié)果的精確性。
高頻檢測(cè)技術(shù)主要使用高頻版本的電流互感器展開設(shè)備檢測(cè),在此過程中應(yīng)用接地線以及交叉互聯(lián)線展開局部放電檢測(cè),通常情況下安裝在配電設(shè)備的終端設(shè)備以及接頭設(shè)備中。該種技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用的過程中能夠?qū)ε潆娫O(shè)備中的顆粒毛刺以及絕緣盆中的內(nèi)部缺陷展開準(zhǔn)確檢測(cè),但是在此過程中需要注意降低檢測(cè)環(huán)境中的干擾信號(hào),避免信號(hào)對(duì)其產(chǎn)生干擾。在此基礎(chǔ)上對(duì)配電設(shè)備展開反復(fù)多次的測(cè)量,這種方式能夠提升最終測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性,同時(shí)還能夠保證測(cè)量過程中的安全性。由此可以看出,在將帶電檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用在配電設(shè)備狀態(tài)檢修中時(shí),需要考慮每種技術(shù)的應(yīng)用特性,根據(jù)特性選擇相適應(yīng)的帶電檢測(cè)技術(shù),提升技術(shù)應(yīng)用的針對(duì)性,最終達(dá)到提升配電設(shè)備狀態(tài)檢修質(zhì)量的目的。
綜上所述,隨著人們對(duì)配電設(shè)備狀態(tài)檢修的關(guān)注程度越來越高,如何提升配電設(shè)備狀態(tài)檢修的質(zhì)量,成為有關(guān)人員關(guān)注的重點(diǎn)問題。本文通過研究帶電檢測(cè)技術(shù)在配電設(shè)備狀態(tài)檢修中的應(yīng)用發(fā)現(xiàn),對(duì)其進(jìn)行研究,能夠有效提升配電設(shè)備狀態(tài)檢修的檢測(cè)質(zhì)量,同時(shí)還能夠保證配電設(shè)備狀態(tài)檢修的安全性。由此可以看出,研究帶電檢測(cè)技術(shù)在配電設(shè)備狀態(tài)檢修中的應(yīng)用,能夠?yàn)榻窈髱щ姍z測(cè)技術(shù)在配電設(shè)備狀態(tài)檢修中發(fā)展奠定基礎(chǔ)。