简 耀
(国网徐州市铜山区供电公司,江苏 徐州 221000)
引言电力系统作为我国社会发展中的重要组成部分,其电力系统的稳定性会影响到社会生产中电力与工业电力运行状况[1]。由此得出变电站设备非常重要,可作为连接发电厂和每一个家庭用电户之间的纽带,变电设备是电力系统最重要的组成部分。有关部门需要加大投入,确保变电站设备的正常运行。
1 带电检测技术的重要性1.1 变电运维的重要性通过变电站才能将电力传输到每一个家庭与社会生产的工业中,而电力系统在者之中就起着主导作用,电力系统不仅包含发电环节,也包括传输电力与变电等众多环节,以运输电线路作为传输电力媒介,使用大面积的输电线路将电力传输到变电站中。供电正常关系到社会发展,我国用电量逐渐上升,具体如表1所示。变电站的运行维护对电力系统的运行质量和数量有着非常重要的影响,要定期实施检测,组建运维小组,管理电站运维,可以将小组分为两个小组,一个是运行组,另一个是检查组。加强变电站的日常运维工作,并在此基础上保证电力系统的供电质量[2]。
表1 我国2018—2021产业用电量 亿kWh
1.2 带电检测技术的相关要求变电站中的任何一个环节都非常重要,若某一环节出现问题,都会导致整个变电站系统运行出现问题,为避免发生此类问题,必须要定期对变电站实施监测,带电检测技术的监视流程与传统检测技术不同,检测更具灵活性,变电运行监视流程如图1所示。定期检测变电站设备的变压器以及一些重要部件,实施带电检测。掌握实际情况并依据实际情况实施周期性检测,多个方面进行带电检测,带电检测包括红外测温系统和频谱检测以及放电检测等,对于放置人工智能系统的变电站,可采用多种现场检测技术进行检测,经过智能机器人进行巡检后,专业运行维护人员需要进行复查[3]。检测后会存留一些数据,运维人员可以检测数据对变电设备中可能存在的隐患问题以及缺陷实施判断,并尽快安排相应的人员在现场实施带电检测,若发现部门存在的问题或隐患时,为了保证变电站设备的合理运行,必须停止电源进行处理和解决。
图1 变电运行监视流程
2 变电运维影响因素及故障原因对变电站运维能够造成的因素较多,不仅是运行维护风险因素,也有自然因素,与人为风险因素,一般来说,自然风险与其他两个风险不同,因为是自然因素,其不确定性和不可预测性较高,一旦出现的影响是自然因素将会对电网变电站的运行维护产生极大影响。变电站巡查设计较多内容,具体巡查项目如下页表2所示。如果出现的自然影响是地震、泥石流等破坏性较大的自然因素,会严重损坏致电网管道导致电网管线故障。运行维护风险一般指日常检查维护过程中,检测并未遵循有关标准程序,检测操作不具备规范化与科学化。最后就是认为因素,该因素是几种因素内最为复杂的因素,包括不正确的操作和技术人员的故意破坏。当前,一些电力单位和工作人员并未重视变电站运维的重要性,甚至直接忽视,并未对隐患和风险有清晰的认知[4]。变电压可能出现问题类型如表3所示。如果不能针对风险采取有效的风险防范措施,也不能保障电力设备、人员和电力系统的运行安全。
表2 变电站设备巡检项目表
表3 变压器可能出现的故障特点
比如,某一供电公司中,有两名运维值班人员和两名值班员被要求做某一开关和线路从检查维修到运行的操作,但由于运维值班人员并不熟悉操作流程,并未直接到达现场实施检查,并在下午五点时没有注意到开关,然后开关未及时处于分闸位置,由此不仅妨碍了值班人员的操作,增加变电风险,同时员工的安全难以得到保障。而且许多设备与线路使用时间过长,很有可能出现线路与设备老化问题,最终会导致电网出现变电故障[5]。当前我国大部分电力企业重视此问题,并在企业内部加强风险管控,并主动开展变电运维检修等工作。
3 变电运维中带电检测技术应用3.1 红外测温技术红外测温技术可以对设备温度与分布规律实施测试,因为在设备在运行过程中,均会产生热效应,为确保设备是否正常运行,需要利用红外测温技术检测,主要对分布规律实施测试,确认是否存在问题,因此红外测温技术可以提前预测设备检测与维护的问题。最为关键的是该并不会受到电磁场的影响与干扰,其检测结果精准度较高,有超高安全性,与其他检测技术相比,该技术属于经常使用的检测技术之一,其检测原理如图2所示。
图2 红外测温检测技术
红外测温技术检测技术可以区分为一般检测与精确检测之分。一般检测与精确检测对检测环境要求不同,前者检测时并不会对环境有特殊要求,也不会对检测装置提出较高要求,这种检测方式主要是通过大面积一般扫面实施检测,其扫描速度非常快速[6]。而后者检测方式会对环境提出较高要求,比如不能在风速、辐射较大的环境下检测,这种检测方式主要是对设备内部检测,内部由于电压制热而产生缺陷,因此需要严格检测,但在具体实践中可将一般检测与精确检测方法结合。针对有故障隐患的变电设备实施一般检测,大致找出可能存在隐患点以及初略确定范围,最后再使用精确检测确定设备的故障类型以及故障严重程度,并确定故障的处理方法。使用这种方式可有效设备缩短故障检测周期,并可再短时间内帮助变电设备快速、准确地发现故障并处理故障。
3.2 超声波信号检测技术当变电设备出现放电等不正常的现象后,利用超声波信号检测技术可以将信号通过行波的方式将信息传输到设备表面。超声波信号技术与红外测温技术存在相似支出,也不会受到电磁场的影响和干扰。此外,超声波技术与红外检测技术不同的时,该技术可以应用于大型电容器和气体绝缘开关的带电检测。在具体工作中,超声波信号检测技术主要用于设备的放电检测,其中两个方面,分别是配电变压器开关设备以及和断路器[7]。此外,该技术还可以检测无法直接使用肉眼看到的故障。配电设备和电缆终端放电引起的振动幅度通常较小,这一点需要引起变电维运重视,如果此时使用超声波信号检测技术实施检查与测量,那么检测结果极可能出现偏差,导致准确性无法保证。
3.3 暂态地电压检测技术有时变电设备会在局部产生放电现象,并产生电磁波,而电磁波流与大地相连从而产生瞬态电压脉冲。电磁波信号实施发射,最终电磁波信号会顺着两侧出现延伸现象,导体中的内部电流受到导体交流电或交变电磁场的影响出现分布不均匀现象,许多电流将集中在导体外表面层。同时,电流密度会受到导体表面距离影响,导体表面距离减少,电流密度会增大,而且针对所有开关柜不能使用不同的装置检测,而要使用相同的设备进行测试。如果面对难以诊断的问题时,可将在线监测与测试设备相结合,通过这种方式获取的数据信息并进行综合分析和判断。
3.4 高频局部放电检测技术高频局部放电检测技术对信号检测及其快速,一般情况下能够快速检测的信号频率为3~30 MHz。通过高频检测装置对设备故障出现放电现象时所形成的脉冲电流实施收集,同时将脉冲电流输入到相应的检测装置。检测装置具有较多功能,不仅可以自动处理收集到的信号,并具有将信号中干扰信号实施分离操作,同时可以处理放电信号,并在此过程中消除由于信号产生的噪声,将所有干扰因素消除后,才能将放电故障判断结果总结出。采用高频局部放电检测技术检测结果具有超高检测性。该技术应用于检测电缆接头设备与电缆终端设备所处环境较为复杂,高频局部放电技术一般应用于这两方面的检测。
4 结语带电技术检测对变电运维工作运行有重要作用,利用带电技术检测为变电运维工作适应电力系统良好运行提供基础保障,同时运维工作人员也能依靠先进方法与技术手段维护做好运维工作。深入开展变电运维工作,要充分利用好每一种带电检测技术,不同带电检测技术具有不同优势,根据设备实际情况合理选择,设备发生故障时,在短时间内发现并及时处理,实现对设备的实时检测,以此保障电力系统运行的安全性与可靠性。