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关于高压设备强电局部放电在线检测技术的探讨

时间:2022-05-11 19:30:05 浏览次数:

摘 要 近些年我国电力事业发展的迅速,电力企业日常工作的重要内容就是检测与维护高压设备,特别是在高压设备局部放电问题电力企业为提高高压设备危险局部放电维护效果,广泛应用在线检测技术,但是伴随着电能需求量的增加,高压设备的检测与维护已经成为企业日常工作的重中之重,尤其是高压设备局部放电维护,为了提高高压设备强电局部放电维护有效性,将在线监控技术运用到高压设备强电局部放电的日常维护当中是势在必行的。

关键词 电力企业;高压设备局部;放电维护

前言

在电力系统运行的过程中,高压电气设备内部或者表面放电会导致其自身绝缘装置逐渐老化,甚至发生短路或者击穿事故,从而给电力系统的正常运行以及高压设备自身造成严重影响,给电力检修人员的生命安全构成威胁,在线监测技术在高压设备强电局部放电维护中的运用,可以实现对高压设备运行状态以及放电情况的实时在线控测,对高压设备出现的异常放电或者故障进行及时发现与分析,对高压设备放电维护具有重要的作用。

1 局部放电在线监测技术基本含义

在电力企业高压电气设备日常运行与维护过程中,局部放电指的就是由于高压设备自身绝缘层老化,内部存在缝隙等缺陷,而使用其在传输电压电流时容易在设备表面出现电荷集聚现象,进而导致高压设备局部放电现象发生,对于一般的电力企业而言,其电气设备日常传输的电压均为高压,因而其表面集聚的电荷往往是非常巨大的,所形成的局部放电也多为强电,一旦电气设备发生局部高压放电,就可能会给设备自身以及其他设备的工作性能。运行状态、使用的寿命带来不利的影响,这样可以增加了电力企业的生产成本,还会造成了设备维修与更换费用的不必要浪费,因此,要采用在线监测技术对高压设备强电局部放电进行实时在线监测[1]。

2 高压设备局部放电的原因

高压电工设备大多存在局部放电问题,系统运行中这个问题难以避免,原因在于设备制造过程中绝缘材料或者结构包含一部分气隙或者油膜,这部分比固体绝缘介质更容易击穿,就好比说塑料电缆、互感器与变压器浇筑制造的过程中,固体介电常数高于空气与矿物油,电场作用下空气与矿物油承受更大的场强,本身击穿强度较低,当外界电压升高到一定程度时空气或者油会被局部击穿产生局部放电[2]。

3 高压设备强电局部放电在线控检测技术的基本内容

3.1 局部放电在线检测技术的基本原理与方案设计

在现阶段,对于高压设备强电局部放电主要针对的是设备表面或者内部绝缘层的局部高压放电,因而局部放电在线监测一般多指高压设备绝缘层的局部高压放电,高压设备强电局部放电在线监测实现的基本原理就是局部放电的原理与特点,当高压线电气设备发生强电局部放电时,变压器内部就会产生超声波、电辐射、光等,会容易造成变压器内部温度过高,导致变压器烧毁现象发生,比如局部放电是发生在油中,那么放电的同时还会伴随有气体的产生,从而增加能力损耗,为实现对局部放电全方位准确的监测,超声波测量、电辐射测量、声光信号测量等许多与局部放电有关的检测方法应运而生[3]。

3.2 局部放电在线监测基本步骤

利用超声波定位法对高压设备局部放电在线监测的基本步骤大致如下:首先,利用系统传感器对电气设备局部放电位置发出的超声波信号进行采集与滤波处理,利用双转换器将模拟超声波信号转换成数字信号,然后,对转换后的超声波信号进行模式识别,以判断出设备局部放電量的大小与类型,同时对转换后的超声波信号进行延时计算,对超声波信号达到各传感器之间的时间差以及各种传感器的空间坐标进行求解,最后,要依据求出的传感器空间坐标与超声波信号达到各传感器之间的时间差来对高压设备局部放电点的具体位置进行准确定位,再借助计算机、图像处理软件将放电点的具体位置以三维立体形式显现在高压设备相应的模型之中,最终完成对高压设备强电局部放电的在线监测[4]。

3.3 干扰信号的抑制

高压电气设备发生局部放电时,往往会伴随有噪声干扰,加之一些其他不确定的因素,和容易对在线监测效果产生影响,所以,在局部放电在线监测系统对高压设备运行状态进行实时检测时,为防止干扰信号和噪声对监测效果产生影响,就会需要采取必要的干扰信号与噪声抑制措施,在一般情况下,高压设备局部放电干扰信号的来源主要有变频设备、逆变设备、整流设备,整个电网中的全部变压器,较大型单相电力电子装置,高新技术中的元器件等,这些设备、装置和元器件在高压设备实际运行过程中都有可能发生局部放电,产生谐波电压电流等干扰信号,进而对传感器与线路工作性能产生干扰,加快电气设备绝缘层老化,增加电力设备损耗,降低设备运行效率,缩短设备使用的寿命,要想防止干扰信号对高压设备强电局部放电在线监测的干扰,要先对干扰信号的类型进行区别,然后在此基础上制定有针对性的抑制措施,局部放电效应是指电压效应和时间效应,就是局部放电电压会随着时间的变化而变化,对高压设备局部放电往往会随着时间而呈现出某种共有的特征。

4 结束语

综上所述,局部放电在线监测技术在电力企业高压电气设备日常运行过程中发挥着重要的作用,可以对设备的局部高压放电类型与大小进行及时准确的监测、定位与识别,是从而保证整个电力系统安全可靠的运行,但是随着技术的不断更新,高压设备强电局部放电在线监测技术还是需要与时俱进的,在放电位置定位、类型识别、干扰型号识别与抑制进行不断加强。

参考文献

[1] 赵月莉,高翠婷.高压设备强电局部放电在线监测技术[J].科技风,2016,(22):113-113.

[2] 卜文馨.关于高压设备强电局部放电在线监测技术的探讨[J].西部皮革,2016,38(14):22-22.

[3] 郑祥,卢利虹,付万安.高压防爆电机局部放电在线监测技术[J].高电压技术,2016,(5):1651-1658.

[4] 徐传龙,于林,樊国强.关于高压设备强电局部放电在线监测技术的探讨[J].科技展望,2016,38(14):22-22.

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