变电站检测中局部放电带电检测技术

变电站检测中局部放电带电检测技术

白娟

国网榆林供电公司  陕西榆林719000

摘要：受到电场、电高压影响，处于该环境下的电气设备将会出现绝缘性能降低的情况，进而增加设备损坏风险。因此，目前可借助局部放电带电检测技术，对设备绝缘状态进行判断。本文主要以变电站检测作为研究重点，具体对局部放电带电检测技术进行分析，以供参考。

关键词：变电站；局部放电；带电测试技术

引言：在长期运行过程中，电气设备将会由于安装缺陷，内部绝缘问题而导致损坏情况，特别是处于电场、高电压环境下，将会增加电气设备运行风险，不仅会导致设备绝缘性能下降，在严重的情况下，还会引发局部放电，导致绝缘击穿、损坏，形成大面积停电事故。因此，要求工作人员应高度关注电气设备问题，强化对局部放电带电检测技术的应用，以供参考。

1.局部放电带电检测技术

1.1技术内容

结合局部放电，电气设备多会出现发光、发热等情况，并且能够支持电磁波完成能量传播，结合以上特点，通过应用局部放电带电检测技术，可有效完成信息收集工作，并进一步对信息进行分析，有利于对设备局部放电水平予以检测。该技术主要包括两种方法，即暂态对地电压检测法（TEV）、超声波检测法（UT）[1]。

1.1.1TEV法

借助TEV法，可围绕开关柜，对局部放电情况进行查看。当发现存在局部放电情况时，借助电磁波信号，能够使外部空间被泄露，并使柜体对电压信号进行接应，在检测完成后，该部分电压信号即为暂态对地电压。正常而言，在检测过程中，可选择金属柜体合适位置处，将TEV传感器附着其中，并逐步检测缝隙、观察窗，并进一步对排气口进行检测，设备可自动显示检测结果。该方法便捷度较高，可适用于大规模电气设备中，相关国家规定，如果该方法检测结果高于20dB，则视为异常情况，需要工作人员及时予以处理。

1.1.2UT法

UT法主要用于对空气放电状况予以检测，在出现局部放电情况时，可观察到开关柜发生明显震动情况，并借助声波方式，完成能量传播工作。在检测过程中，借助UT传感器，能够有效完成超声波信号采集工作，并进一步转化为电信号，并对检测结果予以显示。正常而言，在检测过程中，工作人员需要合理安全传感器的检测位置，包括缝隙、通风口上方等，同时，如果保持传感器与局放源在一条直线，能够有效对局放数值进行检测。该方法使用受外界干扰影响较少，能够有效完成定位工作。行业规定显示，如果检测数值在8~15dB范围内，则说明设备处于异常状态，在高于15dB的情况下，则认为设备存在缺陷[2]。

1.2干扰因素

由于当前设备多具有较高的灵敏性，而外部因素干扰将会对局部放电产生一定的影响。因此，结合实际应用，在确保检测仪器可靠性的情况下，应另外将干扰因素予以处理，目前，本文研究技术干扰因素主要包括两个方面，即背景电气噪音、机械振动。

1.2.1背景电气噪音

在使用TEV法过程中，由于背景电气噪音的存在，将会导致变电站受到一定的影响。该类噪音主要噪音源包括直流电源、电晕放电等，为进一步减少干扰情况出现，在使用TEV传感器过程中，工作人员应注意将传感器水平放置，并避开金属制品表面，对检测数值进行观察，正常而言，检测数值应在10dB以下，一旦存在数值过高情况，将会导致TEV释放信号不及时。

1.2.2机械振动

结合超声波检测传感器使用，受到机械振动干扰，将会导致外部噪音严重，进而对UT传感器的检测效果不利，造成检测数据真实性下降。其中，变电器常见噪音源包括空调声音、风机声音等。因此，要求工作人员应在检测前，做好这一方面的控制工作，确保检测结果准确性。

2.应用案例

近年来，某企业结合自身实际需求，将局部放电带电检测技术引入到企业中，主要负责对高压配电设备检测工作。就目前而言，该技术已经完成了对公司变电站各项检测工作，异常情况共发现34个。检测结果显示，该企业变电站主要缺陷存在于开关柜中，经长期跟踪处理后，开关柜存在的问题得到有效解决，该技术应用效果显著。

在2019年，该公司借助局部放电带电检测技术，围绕区域内10kv开关柜完成相应的普测工作，通过配合使用TEV传感器，经有效检测，检测数据见表1。检测结果显示，在变电站内可发现24~33db不等局放数值。在排除掉干扰源后，合理使用检测法，完成107开关柜检测工作，可获取到相应的检测结果。在TEV传感器中，107开关柜数值显示33dB。为进一步实现故障定位，工作人员借助UT传感器，对母排周边信号进行定位，发现柜后存在放电声，综合多方面因素后，最终确定107开关柜属于局放源。

表1 2019年检测局放数据

在确定问题后，工作人员第一时间进行了停电检修。在检修过程中，工作人员将107柜门打开，发现内部绝缘套管处于粗糙状态，并积有大量灰尘，工作人员借助专业手段，对绝缘套管予以了相应的处理，并使用酒精，将灰尘擦拭干净。在经过24h投运后，工作人员再次借助局部放电带电检测技术，对107开关柜进行检测，检测结果显示，无论是TEV，还是UT，检测数值均呈现为0dB，提示开关柜隐患问题得到有效解决。

结合本文案例，通过合理使用TEV、UT法，可有效对电气设备局部进行检测，检测效果良好。其中，TEV法具有操作简单的特点，能够有效提高对电气设备局部故障的判断效率，而与之相比，UT法在故障精准定位方面具有更加明显的优势。具体而言，可借助TEV法，快速完成变电站内部开关检测工作，并以检测结果作为依据，当发现开关数值较高时，则需要使用UT法，对故障进行精准定位，确保工作人员能够准确获取故障情况，并采取有效措施，确保隐患能够得到及时消除。

除此之外，目前当前企业主要应用横向比较法、趋势分析法，完成常见局部放电分析技术。其中，前者可适用于表1检测工作，即通过选取相同开关室中所有开关柜进行检测，如果某一个开关柜指标与其他开关柜相比相对较高，则说明该开关柜存在隐患或者缺陷。因此，工作人员选取2018年变电站TEV局部数值，详见表2，借助趋势分析法，进一步在不同时间段内，对开关柜检测结果进行分析，在整体上了解开关柜运行趋势[3]。

表2 2018年检测局放数据

结合2018年数据显示，在1年时间内，基于107开关柜，绝缘介质电气强度呈现下降趋势，可观察到较为明显的局部放电情况。由此可知，对于电气设备而言，局部放电属于重要隐患，并且呈现缓慢性破坏情况，整体破坏具有长期性。

结论：综上所述，局部放电带电检测技术较为先进，在应用后，经系统检查，能够提前对电气设备隐患予以排查并发现，并借助TEV、UT法，对局放位置进行定位，确保能够准确获取电气设备绝缘情况，利用局部放电技术，能够在定期对电气设备提供复测的同时，对电气设备存在的问题进行跟踪反馈，确保能够有效消除缺陷，确保电气设备稳定性。

参考文献：

[1]董龑.变电站组合电器（GIS）局部放电检测技术及应用研究[D].江苏大学,2020.

[2]顾达炜.局部放电带电检测技术在变电站检测中的应用[J].合成技术及应用,2019,34(04):45-47.

[3]杨坤.变电设备局部放电带电检测技术研究[D].山东大学,2019.