局部放電帶電檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展歷程及研究現(xiàn)狀

過去長(zhǎng)期運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)中逐步確立起來的離線停電預(yù)防性試驗(yàn)曾為確保電氣設(shè)備安全運(yùn)行發(fā)揮過巨大作用。但離線預(yù)防性試驗(yàn)大的缺陷在于停電進(jìn)行，減少供電量的同時(shí)，還難以發(fā)現(xiàn)很多在運(yùn)行電壓下存在的隱患，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和表明停電預(yù)防性試驗(yàn)的缺陷發(fā)現(xiàn)概率很低，難以滿足電力系統(tǒng)的實(shí)際需要。隨著電子技術(shù)的進(jìn)步和傳感器技術(shù)、光纖技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息處理技術(shù)等的發(fā)展和向各個(gè)領(lǐng)域的滲透使電力設(shè)備帶電檢測(cè)技術(shù)逐步走向?qū)嵱没A段。

帶電檢測(cè)指設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)下對(duì)設(shè)備狀態(tài)量進(jìn)行的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)利用傳感器、電子計(jì)算機(jī)等技術(shù)通過對(duì)運(yùn)行中高壓設(shè)備的信號(hào)采集和傳輸、數(shù)據(jù)處理來實(shí)現(xiàn)對(duì)電力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的帶電測(cè)試或不間斷的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

為了更好的促進(jìn)國(guó)網(wǎng)范圍內(nèi)局部放電帶電檢測(cè)工作的實(shí)施和推廣，通過新技術(shù)新裝備提高設(shè)備的運(yùn)行可靠性，*公司2010年組織制訂了《電力設(shè)備帶電檢測(cè)技術(shù)規(guī)范(試行)》。由此可見，開展?fàn)顟B(tài)檢修可為電力企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，電力設(shè)備帶電檢測(cè)技術(shù)是檢修發(fā)展的必然方向。同時(shí)，《電力設(shè)備帶電檢測(cè)技術(shù)規(guī)范(試行)》的制定也為局部放電帶電檢測(cè)技術(shù)的更好更快發(fā)展提供了制度支撐。

經(jīng)過二十幾年的探索實(shí)踐和發(fā)展，國(guó)內(nèi)外在絕緣油色譜分析、設(shè)備紅外測(cè)溫、避雷器泄露電流帶電檢測(cè)等方面已形成了非常成熟的技術(shù)和管理等體系。而對(duì)于局部放電的檢測(cè)工作，還一直停留在停電試驗(yàn)才能測(cè)量的階段，而且只在設(shè)備交接試驗(yàn)時(shí)進(jìn)行。對(duì)于新興的高頻、特高頻、超聲波、暫態(tài)地電壓等局部放電帶電檢測(cè)技術(shù)則是近幾年才逐步引入電網(wǎng)。

美國(guó)針對(duì)高頻局部放電測(cè)試、超聲波探測(cè)、特高頻局部放電檢測(cè)、紅外測(cè)溫等對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理運(yùn)用模糊邏輯通過分析判斷，對(duì)問題缺陷提出處理建議并給出建議。日本80年代開始進(jìn)入以狀態(tài)監(jiān)測(cè)為基礎(chǔ)的預(yù)知維修時(shí)代積累了大量數(shù)據(jù)與經(jīng)驗(yàn)逐步形成一些標(biāo)準(zhǔn)和較成熟的方法如變壓器壽命診斷上用溫度特性、局部放電在線監(jiān)測(cè)、暫態(tài)地電位、聚合度、油中溶解氣體分析等來預(yù)測(cè)設(shè)備的剩余壽命。

80年代以前，局部放電檢測(cè)儀的工作頻帶僅在1MHz以下。由于在高頻頻帶下，噪聲會(huì)迅速衰減，在此頻帶下可以獲取基本無干擾的初始局部放電脈沖。1982年美國(guó)科學(xué)家在試驗(yàn)中使測(cè)1GHz頻帶成功獲得了局部放電信號(hào)，從而極大的促進(jìn)了對(duì)局部放電的機(jī)理性研究和檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展。超高頻檢測(cè)分為超高頻窄帶檢測(cè)和超高頻超寬頻帶檢測(cè)，超高頻窄帶檢測(cè)帶寬從十幾MHz到幾十MHz,中心頻率在500MHz以上，超高頻超寬頻帶檢測(cè)帶寬可達(dá)幾GHz，通常所說的超高頻檢測(cè)技術(shù)即指超高頻超寬頻帶檢測(cè)。

運(yùn)行設(shè)備中局部放電發(fā)生時(shí)，其瞬時(shí)釋放的過程就像發(fā)生了一次次小爆炸，放電能量將周圍的介質(zhì)加熱蒸發(fā)，發(fā)射出的聲波頻帶可達(dá)數(shù)兆赫茲。要想通過此聲波的檢測(cè)測(cè)量局部放電，傳感器的選擇尤其關(guān)鍵。相對(duì)于電力設(shè)備而言，較為實(shí)用的傳感器是測(cè)量固體中聲波傳播的測(cè)震儀和聲發(fā)射傳感器。通過聲波測(cè)量局部放電的缺點(diǎn)在于其不能反映放電量的大小，同時(shí)聲波在傳播過程中畸變和衰減非常嚴(yán)重。但是聲測(cè)法在定位放電電源位置方面有著獨(dú)到的優(yōu)點(diǎn)，因此在實(shí)際應(yīng)用中一般將電測(cè)法和聲測(cè)法相結(jié)合運(yùn)用。

對(duì)于開關(guān)柜類設(shè)備，國(guó)內(nèi)主要供電企業(yè)于2007年開始陸續(xù)引入了UltraTEV開關(guān)柜局部放電測(cè)試儀，專門用來解決開關(guān)柜的狀態(tài)檢測(cè)問題。由于現(xiàn)場(chǎng)便攜特性，UltraTEV很快在運(yùn)行單位推廣使用。經(jīng)過近兩年的實(shí)踐，國(guó)內(nèi)的運(yùn)行單位積累了不少UltraTEV儀器現(xiàn)場(chǎng)使用的經(jīng)驗(yàn)。