带电检测技术在配电设备状态检修中的应用研究

乔军

摘要：对配电设备进行带电检测可以了解设备存在的潜在问题，对可能发生的故障做出预判，有效避免配电设备故障造成的损失，提高设备检测修理的针对性，延长设备的使用期，降低设备维护费用。当前我国的配电检修工作程序还不十分成熟，配电检修技术仍有待进一步完善，配电检修人员的操作水平较低，辅助进行带电检测的工具配套仍需进一步完善。

关键词：配电设备;带电检测技术;状态检修

1带电检测技术的应用优势

带电检测技术有别于连续在线监测技术，采用短时间的带电检测方式，因此在设备运行状态之下开展工作，只能对设备进行电气检测，不能进行继电保护传动检测。带电检测技术的应用优势主要体现在以下三个方面：首先，带电检测技术的应用实现了设备的带电检测，保证了设备的正常运行，减少了因配电设备停电而造成的经济损失和信誉损失，提高了供电安全性。其次，带电检测技术很好的解决了设备检修与设备运行之间的矛盾，在设备运行状态之下也能排查安全隐患。

2局部放电检测技术

2.1红外测温技术

2.1.1工作原理

红外线是一种波长在微波和可见光之间的电磁波，波长在760nm到1mm之间，也可称为红外辐射。而红外测温技术是利用红外线对温度敏感的物理特点进行测量的技术，可以反映出物体表面辐射的能量分布情况。任何温度高于绝对零度的物体都会发出红外线，且红外线具有反射、折射、散射等特点，使得红外测温技术的实现成为可能。红外测温技术能够在不与被测物体接触的情况下进行测量，能够进行远距离的测量，不必拆解设备，无需取样，检测速度快，灵敏度高等特点，能够及时有效的监测到配电设备的温度情况，并判断是否发生过热，了解设备问题发生的位置和程度，判断出配电设备的早期故障并对设备的绝缘性能进行评判。

2.1.2适用范围

由于红外测温技术只能观察配电设备表面的温度情况，对于设备内部的温度情况难以进行感知，也难以对因设备内部发生过热导致的故障进行监测。对于不同被测设备、不同检测材料的发热情况不一样，不同环境下的允许温升也不同、测量存在误差、测量位置的随机性等问题，所测得的温升可能会有很大的温差，因此通过温升来分析判断检测设备的热故障存在一定的局限性。现在的红外测温技术还处在依靠对红外图谱的定性分析，容易受到人为因素的干扰。

2.2超声波检测技术的应用

2.2.1具体的工作原理

在局部放电开始之前，其周围的电场和介质应力都相对比较平衡，但在放电结束后，由于热胀冷缩的影响，介质的疏密度瞬间发生变化，进而产生了声波信号，其工作的频率为20～200kHz，也就是超声波信号。由于局部放电所产生的声波，其辐射的范围会影响整个声谱范围。

2.2.2超声波技术的应用范围

对电力设备的表面放电检测使用的技术是超声波检测技术，借助于电力设备表面安装的超声波传感器检测到局部放电的信号，其信号的强度和变化幅度与声波的响度相关。另外超声波局部放电检测技术还可以用来检测配电柜、断路器等设备上的放电现象，也可以检测一些人们感官无法看到的故障，比如对SF6气体泄漏进行测量。

2.3暂态地电压检测技术

2.3.1工作原理

暂态地电压是指配电设备局部放电产生的电磁波经过设备的金属体之后，就会连接到地体，产生暂态电压脉冲现象。当设备的故障点产生放电现象之后，故障点就会发射电磁波信号并逐渐向两侧延伸，出现趋肤效应。

2.3.3适用范围

暂态地电压检测技术需要使用专门的暂态地电压传感器进行检测，检测范围包括开关柜、环网柜、配电柜等配电设备的内部局部放电，通过安装在被测设备外表面的两个暂态地电压传感器测得电压的时间差，可基本定位到局部放电的位置，获得局部放电的强度和频度。暂态地电压的大小与局部放电的大小、传播过程中衰减的程度相关，其中衰减的程度和局部放电的位置、被测设备内部的结构特点和被测设备外壳缝隙的大小有关。一般来说，放电位置越近，暂态地电压传感器检测的暂态电压值就越高。暂态电压信号和局部放电活动的程度关系可以用dB/mV表示。暂态地电压检测技术对于检测配电设备内部绝缘情况具有良好的效果，如金属尖端、绝缘气隙、悬浮点位等。

2.4高频检测技术

2.4.1工作原理

高频检测技术是利用频率范围在3-30MHz的电流脉冲进行待测设备局部放电产生的电流脉冲信号的收集和分析，在设备带电情况下进行设备绝缘情况的检测。被测设备局部放电产生的电流在设备内部传播的过程中会产生电磁场，此时利用包括电子计算机断层扫描、罗氏线圈RogowskiCoil等在内的电感应器测量电流产生的电磁场。在检测设备中，高频段的检测可以收集放电时的电磁波情况，同步输入端口也能够接收到由同步线圈采集的参考相位信号。通过对放电电磁波的形状的提取，通过聚类分析的方法将放电信号和干扰信号进行区分，摆脱噪声对信号分析的干擾，有效避免噪声淹没电磁波信号的情况。另外根据对不同信号源的信号的分离，能够比较准确的判断放电的类型，此种情况下尤其适合在复杂的带电情况下的检测。

2.4.2适用范围

高频检测技术通常使用高频版本的穿心式电流互感器进行检测，通过接地线和交叉互联线进行待测设备的局部放电检测，一般常用在配电设备的终端设备上及配电设备电缆的接头设备上。目前高频检测技术对于颗粒毛刺和绝缘盆内部缺陷的放电检测较为灵敏，但由于此种方法容易受到设备内和外环境信号的干扰，因此在测量时应尽量避免干扰信号的干扰，并进行不同时间的多次反复测量。

结束语

面对人们的生活和生产对电力设施提出的高要求，供电公司必须要及时处理供电设备中可能出现的缺陷和漏洞，提高其安全运行的性能。和传统停电测验技术相比，带电检测诊断技术不必停电就可以直接进行检测，而且检出率高，使供电设施运行的安全性能得到提升。但是，由于其运行成本比较高，目前还无法进行大范围应用，随着相关技术的发展，其必定可以普及使用。

参考文献

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[2]王周.配电设备状态检修中红外测温的重要性与应用浅述[J].中国新通信，2015，13：77-78.

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