局部放电超声波在线检测技术的应用.docx

局部放电超声波在线检测技术的应用摘要：根据变电站运行设备在运行过程中会出现不同热效应的现象运维人员在定期的巡视设备过程中可通过超声波对设备带电的检测以提高对设备健康状态的监控实现设备的在线监测提高诊断设备缺陷的技术水平降低设备停电的次数和时间确保设备的安全、高效运行。关键词：超声波技术；变电站；设备巡视；局部放电；在线检测技术文献标识码：A中图分类号：TM595文章编号：1009-2374（2016）17-0122-03DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.17.059变电站运维人员每月最主要的工作就是定期设备巡视检查设备的运行状况及时进行故障判别保障设备安全、稳定运行通常采用目测、手摸、耳听的方法来进行设备运行情况判别而目测是最直接最便捷的方法但目测的方法有着很大的局限性很难准确发现运行设备存在的发展性缺陷尤其是那些在运行中极易发热的设备缺陷只有当设备发热到一定程度时（此时运行设备已有不同程度的损坏）才能够发现使得设备缺陷未能在萌芽状态被发现而延误了处理；还有就是随着系统容量的增大、电网负荷的增加和设备的逐步老化致使运行设备异常发热的缺陷不断增多如用示温腊片进行设备的发热缺陷检测有时却无法发现业已存在的故障会误判为设备出线接头发热导致的而延误了那些开关本体内故障的及时处理。因此利用超声波检测技术进行设备巡视既能解决目测方法的局限性又能大大提高运维人员判别设备缺陷的能力特别是对迎峰度夏和重大节假日期间设备的安全、稳定运行起到举足轻重的作用。下面就结合目前运维站利用超声波带电检测技术在提高运维人员设备巡视效果的应用上做一些介绍。1超声波检测的原理超声波检测法的原理是电力设备内部产生局部放电信号的时候会产生冲击的振动及声音通过在设备腔体外壁上安装超声波传感器来测量局部放电信号从而判断内部是否存在局部放电信号。由于声波的传播不受金属屏蔽的影响所以检测到的数值比较大。局部放电暂态地电压检测法的原理是当高压电气设备发生局部放电时放电电量先聚集在与放电点相邻的接地金属部分形成电流脉冲并向各个方向传播。当内部放电时放电电量聚集在接地屏蔽的内表面因此外部检测在屏蔽层处连续状态时是无法检测到放电信号的。往往屏蔽层在绝缘部位、垫圈连接处、电缆绝缘终端等部位出现破损的情况下才会出现不连续的状态此时高频信号便会传输到设备外层放电产生的电磁波将会通过设备金属箱体的接缝或气体绝缘开关衬垫传播出去而产生暂态对地电压再通过设备的金属箱体外表面传到地下去。利用检测传到设备外壳上的脉冲信号来判断设备内部是否存在局部放电但由于开关柜整体屏蔽效果比较好所以检测到的信号比较微弱。2检测分析方法2.1带电检测2013年4月12日阿勒泰供电公司运维人员在对110kV盐碱变电站10kV开关柜进行带电检测例行试验时发现用Ultraprobe9000超声波局放检测仪检测出10kV选矿二线1017断路器开关柜后上柜存在异常超声波信号测试结果如表1所示：从以上测试数据可以看出1017断路器后上柜存在较大幅值的异常超声波信号其他开关柜的超声检测信号均在合格范围内。随即用UltraTEVplus+进行检测检测数据如表2所示。从表2中可以看出1017开关柜后上柜与金属的相对差值为6dB不是很大在合格范围内。局部放电暂态地电压检测法是一种最新型的开关局部放电检测方法实际工作中该方法灵敏度高、操作方便从而在开关柜的绝缘状态检测中得到广泛应用。当开关柜内部元件对地绝缘出现局部放电时将会有少许放电能量以电磁波的形式转移到柜体的金属铠装上此时便会产生持续大约几十纳秒的暂态脉冲电压在柜体表面通过传输线进行传播当容性传感器探头检测到柜体表面的暂态脉冲电压时便可发现和判定开关柜内部的局部放电缺陷。超声波检测法是通过超声波传感器来检测设备放电时产生的超声波信号超声波频带在20kHz以上时就会不受外部噪声的干扰。实际上用超声波检测时探头是置于设备外部的此时放电信号在绝缘介质的作用下衰减严重也失去了应有的灵敏度如进行定量分析将会存在较大的困难但应用于局部放电初测及比较严重的空气中的放电效果较为明显。而超声波检测方法的优势在于能检测到地电压甚至超高频等手段无法发现的缺陷特别是对某一发展阶段反应为振动信号的缺陷。加之上述超声波检测又是在开关柜中上部母排的位置通过局部放电暂态地电压检测法原理和超声波检测法原理判断可能存在母排螺丝松动而引起的局部放电缺陷。2.2复测2013年5月13日我们又对110kV盐碱变电站1017断路器开关柜进行了复测复测结果见表3和表4。从表中可以看出