带电检测技术在变电运维中的应用

胡志京，王炜波，曹志杰

（国网浙江省电力有限公司仙居县供电公司，浙江 仙居 317300）

0 引 言

随着社会经济的发展，人们对电能的需求量越来越大，高负荷的电网很容易引发安全事故。传统的电力设备维护方式已不能很好地满足新时期发展的需要，造成了电网的低效运行。目前，在变电运维中，将带电检测技术运用到实际工作，可以对电力设备的运行状态进行实时检测，还可以对电力设备中存在的安全隐患和故障进行精准定位，从而降低安全事故发生的概率，为变电运维带来便利。

1 变电运维中的重要性及带电检测技术优势

1.1 变电运维的重要性

电力系统涵盖发电、输电和变电等环节，始于发电厂，通过广泛布设的输电线路传递至变电站，最终分配到居民和工业用户。

简而言之，变电维修涉及对变电设备的操作和维护，通常包括变电运维操作站和变电运维队。运维操作站负责电厂电力运行的管理，即使在人员较少的情况下也能深入监管电厂运行。而运维队则分为操作队和巡检队，前者负责基站的维修，后者负责定期巡视。变电运维是电网公司检修工作的一部分，技术人员应关注变电日常运行，强化检修工作，以防止变电设备运行安全问题，确保电力供应质量[1]。

1.2 带电检测技术在变电运维中的优势

在变电运维过程中，电力行业的技术人员可以通过使用带电检测技术，快速发现一些肉眼无法观察到的问题，还可以及时对存在的安全隐患进行排查，从而有效预防安全事故的发生。如果技术人员在检测过程中发现了问题，就可以立即使用带电检测技术来对其进行处理，从而在很大程度上消除掉可能存在的安全隐患，避免了安全问题的发生。

带电检测技术还有一个很大的优点，那就是在检测的时候，技术人员无须切断电源，这样就可以最大限度地减少对周围用户的影响，而且操作起来很简单，也很安全。同时，带电检测技术还能够有效提高技术人员的工作效率，因为技术人员在日常巡视工作时可以直接利用带电检测技术对变电设备的运行状态进行检测，有效避免烦琐复杂的检测步骤。

2 变电运维带电检测技术的类型

随着我国科学技术的持续发展，电力企业在每一个环节都使用了各种检测技术，这可以充分地保证电力系统的正常运转，为人们的正常有序生活提供可靠的保障。在变电运维的不同环节采用不同的带电检测技术，既可以对电力设备进行全面监督，又可以给电力维修提供方便，降低电力运维成本。

2.1 红外线检测技术

红外线检测技术能够根据温度的变化来判断设备的发热状况及运行状况。利用红外线检测技术对变压器附件进行探测时会遇到很大的障碍，并且容易受到干扰。一旦受到干扰，就会引起电网的断流，从而造成电网的严重故障。因此，在采用红外线检测技术之前，必须对电网的整体运行情况做一个全面的分析。合理运用红外线检测技术，通过与温度的对比，可以对可能存在的问题进行分析，最大限度地减少损失，保证电力系统的安全运行[2]。

2.2 脉冲电流检测技术

脉冲电流检测技术是一种应用广泛的带电探测方法，主要通过周期性的方式来探测变压器局部电流的运行状况，以及在直流环境下的局部放电。电力维护技术人员运用此项技术时，要将自己所积累的维修经验与先进的带电检测技术结合起来，对脉冲电流法进行合理运用，将脉冲电流技术在电力设备检测过程中所具有的优势充分发挥出来，以此来提高带电检测技术整体上的工作质量和效率。

2.3 无线电干扰检测技术

在变电运维中，无线电干扰检测技术主要用于识别和应对与电力系统正常运行产生冲突的无线电频谱干扰。这种技术通过监测电磁环境中的无线信号，检测可能影响电力系统通信和控制设备的干扰源。通过采用先进的频谱分析和信号处理技术，运维团队能够及时定位与诊断无线电干扰，从而采取有效的干预措施，确保电力系统的稳定运行和通信可靠性。一般情况下，电晕中的放电过程中会产生一种电磁波，在伏特计的测量过程中，可以采用射频法对该电磁波进行干扰。因此，技术人员可以在对电气设备局部放电进行检测时利用此特点，提高检测的准确性、科学性以及有效性。

2.4 超高频局部放电检测技术

在电力系统的运营过程中，超高频局部放电检测技术发挥着重要的作用。该技术可以检测电力设备运行中产生的噪声和局部放电脉冲，并根据设备运行中产生的噪声强度来判断设备的运行状态。在变电运维工作中，运用超高频局部放电检测技术，可以让运维人员以局部脉冲的频率为依据，对变电设备的运行状况有一个全面的认识，进而减轻电力设备运行中的噪声问题，提升电力运维的质量[3]。

2.5 介质损耗检测技术

在电网中，由于局部放电引起的电能损耗会给绝缘材料带来不同程度的损伤。随着电能的消耗，其损伤也会越来越大。电力公司必须重视对放电功率的测量，而介质损耗检测技术可以根据绝缘结构中气隙数目随着电压的变化来检测出放电功率[4]。

2.6 油中溶解气体检测技术

2.6.1 离线检测技术

红外光谱法、光声光谱法以及气相色谱法是最常用的离线检测方法。其中，红外光谱法是基于不同材料对红外光的选择性吸收而实现的一种检测方法，无须气体分离，具有检测时间短、效率高的特点。光声光谱法是基于光声效应，即气体分子在吸收能量后，被激发到高能状态，当处于高能状态的分子转变为低能状态时，会释放出一定的热量，使温度升高，从而形成压力波。气相色谱法的基本原理是混合气体中的各物质在两相分配系统中存在着分配差异，当溶质在两相中进行相对性移动时，具有不同分配系数的物质在色谱柱中的移动速度也有差异，从而将它们相互分离开。

2.6.2 在线检测技术

由于传统的离线测试方法不能快速地发现电网的故障，需要对电网进行在线测试。在线检测技术对测试设备有很高的要求，需要确保测试设备具有很高的安全性和可靠性。为了能够迅速地发现变压器中的故障气体，必须将其安装在与流体油面相邻的地方。

2.7 避雷器带电检测技术

避雷器带电检测技术主要应用在无间隙的金属氧化物避雷器上，通过检测电流、电阻等来了解避雷器的工作状态。在这种情况下，泄漏电流的数值可以准确反映出避雷器的绝缘状况。在避雷器带电检测技术中，存在很多干扰因素，目前大多数情况都是采用补偿的方法来对阻性泄漏电流进行测量，从而将外界的干扰降到最低，得到准确的数据，并做出科学的判断。

2.8 暂态地电压检测技术

电力系统中的局部放电是一种特殊的电磁现象，当电磁现象经过探测装置传输到地面后，将会引起一系列的瞬态电压脉冲。在此过程中，局部放电所产生的电磁波首先通过金属体传播，而大多数的电磁波将被金属体阻挡，从而形成了一个电压，即暂态接地电压。

使用暂态地电压检测技术必须要有专门的检测设备，检测的部位主要有开关柜、配电网等。不管是暂态地电压还是局部放电的程度，都与电磁波传播有着直接的关系，尤其是与放电位置、衰减程度有很大的关系。放电位置之间的距离越短，暂态地电压传感器所得到的电压数值就越高[5]。

3 变电运维带电检测技术的应用策略

3.1 定期进行变电运维带电检测

随着人们生活水平的不断提升，电力系统的运行压力也随之增加。变电站中任何设备的损坏都会对电力系统的正常运行产生直接的影响，给人们的生活带来不良影响。因此，电力企业必须以电力系统的实际运行情况为依据，进行定期的变电运维带电检测，对电力设备展开全面且彻底的分析与检测，确保电力设备的有效运行。

对于检测过程中出现的问题，要对其进行及时分析，并采用科学的方法来解决，同时要将每次出现的问题都进行登记，以便能够及时查阅，为后期的维护提供科学的依据[6]。

3.2 合理选择带电检测技术

传统的变电运维方法是通过制定固定的工作计划来对设备进行检修，这样的检查方法存在一些缺陷，不能满足新时期的发展需求，同时会对电力设备的运行带来安全隐患。在这个阶段，能够根据实际情况选择和应用适合的带电检测技术，在不停电的条件下对电力设备的运行状况展开全面的分析，并以检测结果为依据，制定出一套科学而有效的维修方案，从而在提升工作效率的同时，满足人们的用电需求。

4 带电检测技术在变电运维中的实际应用

4.1 对设备进行跟踪检测

某500 kV变电所于2015年进行了变压器设备的改造，在改造完成后，检测员按照有关规范和技术要求，采用带电检测技术追踪设备的运行状况。经检测后，发现在主变的油罐中存在着一种溶气现象，从而造成了检测结果的不正常。

为保证变压器的安全稳定运行，应分别在变压器投入使用后的1 d、7 d、30 d进行检查，深入分析变压器内的气体溶解问题。根据对运行检测数据的分析，2号变压器在投入使用1 d后的检测时存在数据异常，但其运行状况良好，后期应予以重视。

4.2 进行变压器铁芯接地检测

在利用变压器铁芯接地电路检测进行局部放电检测工作时，必须采用带电检测技术来控制整个检测过程，如此才能将测量结果的误差控制在一个合理范围内，为检修人员提供便利。在铁芯接地电路检测中，检测人员应做好检测前的准备工作，事先准备好检测所需的设备，并保证检测设备的正常工作。

检测人员能够对各种带电检测技术进行综合运用，在保证检测正确性的前提下，在实际检测过程中快速、准确地定位故障，并及时给出解决方案。为了判断出主变故障的具体原因，变电运行人员必须在故障发生之前和之后分别对其进行检测与分析。

利用局部放电探测技术，对铁芯进行实时监控，能及时掌握铁芯的局部参数变化情况，实现对放电体的实时监控。经检测，铁芯对地电压为223 V的情况下，变压器超声波检测信号逐渐增强，此现象表明，故障发生在铁芯夹件中。由于绝缘保护不符合有关标准，施工人员在安装铁芯夹件时没有对槽中的间距进行严格控制，从而产生了积碳，最后产生了局部放电。

5 结 论

总之，将带电检测技术运用到变电站的运营中可以有效保证电网的安全稳定运行，推动电网的健康发展。因此，变电运维人员要针对所检测出的故障点，及时对问题产生的原因进行分析，并采取积极有效的对策，从而提升变电设备的工作效率，最大限度地保证人们的正常生活。