梅晓海

摘 要： 电力变压器是电力系统中较昂贵和重要的设备，利用电磁感应原理，起着改变电压、电流，传递电能的作用，变压器的健康运行直接影响输配电网安全和供电可靠性。本文就带电检测技术在变电异常运行设备中的应用进行分析。

关键词： 带电检测技术;变电设备;异常运行;应用

【中图分类号】TM63     【文献标识码】A     【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.33.157

1 带电检测

带电检测技术应用的主要意义，是配电线路可以处于正常的运行状态下开展检测工作，配电线路在运行过程中，通过带电检测技术，可以实时掌握配电线路和设备的运行情况，一旦发现配电线路和设备存在问题，可以及时对存在问题的线路和设备实施处理措施，避免线路和设备出现问题，影响到电力网络正常的运行。配电线路和设备保持在运行状态，若绝缘材料的绝缘性能出现问题，或者设备所处的环境发生变化，如环境温度过高或者湿度较大等，都会引发线路和设备出现局部放电等安全问题，一旦局部放电现象加重，会破坏配电线路和设备，进而出现运行故障。

2 帶电检测技术应用优势

电力行业的技术人员在变电异常运行设备中利用带电检测技术可在日常工作中及时发现肉眼无法观察到的问题，并且及时排查安全隐患，及时防止安全事故的发生。当技术人员在检测过程中排查出问题时，可以及时利用带电检测技术进行处理，极大程度上排除潜在的安全隐患，防止发生安全问题。带电检测技术还拥有的一个极大优势即为技术人员在检测过程中不必断电，极大程度上避免对附近用户造成断电影响，操作起来非常简单且安全。带电检测技术还可以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，可以有效避免繁冗复杂的检测步骤，使操作变得简单、高效[1]。比如，技术工作人员能够直接利用带电检测技术检测、诊断绝缘缺陷程度。在变电设备的日常运行过程中，技术人员不能判断设备的检测状态，不仅如此，在变电设备运行时，人若靠近设备，则会产生相当大的安全隐患。但技术人员能够利用巡检仪检测绝缘缺陷，对检测数据进行收集，并将这些数据直接在文档中进行保存并给以分析。运用此项技术的运维人员还可以在试验周期之内调整变电设备的运行状态，做到第一时间发现设备存在绝缘隐患的位置、设备缺陷的真实情况和变化趋势。

3 带电检测技术在变电异常运行设备中的应用

3.1 光学检测法

将电力变压器局部放电时产生的光和热经过光电转化，利用光电探测仪检测这些光辐射信号，实现局部识别放电情况。但是这种检测方法因为成本问题比较受限，随着科技的进化和发展，光检测法已经可以对变压器内外部进行良好的检测，获知局部放电的大小和回数，考虑到设备昂贵，以及对检测准确度和操作水平的要求，单独应用仍不常见，以联合法与声测法结合[2]。

3.2 红外检测法

红外热成像监测法依据的是高压设备在局部放电时某部位的温度反应，若变压器被测的部位温度高于绝对温度，可以热成像系统来检测热能转化出来的红外辐射强度，由于大气对不同波长的辐射吸收程度不同，因而可根据波长分段选择合适的短波和长波进行检测，当辐射信号转换成电信号后会被处理成可以看懂的数据信息显示给检测设备控制人员，便可以判断出设备局部放电的位置和程度。这项检测技术不受电磁场干扰，并且可以在一定的距离内进行遥测，对于导体连接不良、变压器套管这类外部故障的检测效果较好。

3.3 超声波检测法

采用超声波检测技术检测配电线路设备局部放电情况，该技术会在配电线路设备放电前，检测出放电点周围的情况，包括电场应力、介质应力以及粒子应力等。配电线路设备在出现局部放电情况时，放电点会快速释放出电荷，电荷聚积的过程，会形成电流陡脉冲，一旦脉冲增长至一定程度，会增强局部放电能量释放的能力，导致放电点的空间由快速膨胀状态转为快速冷缩状态，在变化过程中会使放电点周围的应力产生振荡，受到振荡作用，配电线路设备正常运行受到影响。

该技术的适用范围包括设备表面放电、金属外壳传感器局部放电等，局部放电的强度，与振动幅度和声波相度有关。在相同放电状态下，介质的弹性系数会影响到振动幅度，如配电线路设备在气体中，会产生较大的振动幅度。采用超声波检测技术时，还可以将该技术用于检测如下的装置，包括配电变压器、开关柜、配电柜以及断路器等[3]，并且该技术可以检测出微量的放电过程中产生的声波。但是该技术无法应用在电缆终端、接头等设备中，主要是上述设备中发生局部放电，未能产生较大的振动幅度，无法检测出发生的局部放电情况。

3.4 高频电流法

这是传统脉冲电流法的进化版，属于带电却非电接触式检测法，同传统脉冲电流法的原理一样，局部放电时，会利用高频罗氏线圈的测量阻抗作用，以及从耦合回路中获取的脉冲电流信号，能够在不影响设备运行的情况下得到准确的局部放电检测结果，该检测法的最大优势是等效阻抗小，对电力系统运行无不良影响。

3.5 超高频检测法

针对油纸绝缘内部的局部放电问题，由于局部放电会生成高频电磁波，电磁波在变压器内部金属元件中穿透力会逐渐衰减，一般可从变压器设备间缝隙处传递出来的电磁波判断局部放电位置，但超高频对局部放电区域的穿透力更强，可检测到信号在绝缘区域的不同穿透程度，并获得超高频检测图谱，据此可以判断出放电形式，并判断绝缘体部分的功能是否正常[4]。

3.6 油中溶解气体检测法

操作简单，成本较低，抗干扰性强，检测原理是由于电力变压器的绝缘部位老化，性能衰退，在局部放电时绝缘材料会生成可以溶解在油中的气体，而通过一定检测设备吸收、检测、分析出其中的各种气体类型和含量、比例，从而判断出是否发生的放电现象。

总而言之，对运行变压器出现异常时，可以尝试红外成像、局部放电、超声波定位等多种带电检测技术应用，对变压器状态联合诊断评估，大大缩短检修时间，减少停电次数和时间，也为设备状态检修提供很好的数据支撑和借鉴经验。

参考文献

[1] 杨超，张霖.电力变压器绕组变形检测新技术的应用[J].电气开关，2019，57（02）：75-78+83.

[2] 王京保.变压器局部放电带电检测技术及现场应用[J].电气时代，2019（04）：49-51.

[3] 赵建国.试论电气设备在变电运行中的监控及异常诊断[J].石河子科技，2019（01）：50-51+54.

[4] 宋大高.电力设备异常运行及事故处理策略研究[J].中国设备工程，2017（20）：192-193.