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提升带电检测技术 为电网运行保驾护航

行业上下游中国仪表网2014年06月23日 16:21人气:5516

  导读:近几年,带电检测技术在特高压设备调试和运维中大显身手,在保障特高压电网设备安全稳定运行中发挥了重要作用。下一步,国家电网决定积极推行新型技术,再次全面提升电网设备带电检测水平。
  

 
  国网江苏省电力公司的带电检测队伍近期高效完成了南京4座500千伏变电站专项带电检测工作,排查出多个变电站内设备缺陷隐患,并针对每个发现的缺陷给出专业建议,保障青奥会期间南京电网安全稳定运行。
  
  随着我国经济社会的快速发展,电力客户对电力供应要求日益提高,需要电网企业不断推进坚强智能电网建设,开展电网设备状态检测,及时发现缺陷并实施针对性检修,提高电网运维管理和设备可靠性水平。在国家电网公司的统一部署下,系统各单位以“应用为先”的方针,积极推广并深化应用带电检测技术,已取得一定成效。
  
  转变传统运维方式优先选择带电检测
  
  4月17日,在湖南邵阳500千伏长阳铺变电站内,湖南省电力公司检修公司现场人员采用红外测温技术发现了断路器一处温度异常,随后对带电检测发现问题的设备实施消缺。今年春检,该公司通过一次设备红外热像检测等一系列手段,对湖南电网的61座变电站的161台主变压器、57台高抗、3133台避雷器、1446余台高压开关柜及3万多个一次设备接地引下线导通点等进行了带电检测,并对发现异常的设备进行整改,有效提高了电网主设备的安全稳定性。不仅仅在湖南电网,带电检测作为发现设备潜在性运行隐患的有效手段,已在国家电网公司系统内得到广泛应用。这是公司积极推行电网设备状态检修,提升生产效率和效益的体现。
  
  据悉,传统方式下,电网设备健康状况普遍依靠停电预防性试验的结果来判断。近年来,设备制造水平逐步提高,越来越多的新技术、新材料、新工艺大量采用,传统试验方法面临较大的局限性。国网运检部相关专业人员介绍说:“大多数的传统试验项目必须在停电状态下开展,而且故障检出率较低。有时,运维人员已经对设备进行了传统的例行试验,仍然出现事故。这说明传统的试验对设备某些潜在缺陷是无法检测出来的。”因此,为了提升电网设备运维精益化管理水平,迫切需要将新的检测技术规模化应用到电网生产中去。
  
  据介绍,电力设备状态检测的主要内容一般涵盖传统例行试验、专业巡检、设备在线监测技术和带电检测技术,是各类检测技术的综合应用。虽然同属状态检测技术,但带电检测和在线监测相比,具有更为独特的优势。在线监测运用的相关设备、仪器需要常年安装在被检测设备上,可以实现部分电网设备在运行条件下的不间断状态监测,对于精确获取设备运行状态信息,避免设备故障具有重要价值。但是,在线监测技术面临一次性投资大、状态信息采集装置可靠性不高、系统运维经验缺乏等问题。而带电检测是通过特殊的试验仪器、仪表装置,在设备运行状态下,对设备状态量进行带电现场检测。
  
  与在线监测技术相比,各类带电检测技术具有检测手段多样、检测范围广、机动性强、经济性好、缺陷检出率高等优点。正因如此,国家电网公司在充分运用各种状态检测技术手段的同时,在技术路线上优先选择开展带电检测。红外热像技术、油中溶解气体分析技术、特高频局放检测、超声波局放检测技术、高频局放检测技术……各类带电检测技术被广泛应用于电网设备缺陷的检测和诊断,取得了显著成效。
  
  充分运用先进手段保特高压电网安全
  
  近年来,特高压交、直流电网不断发展,国家电网公司已建成并运行“两交三直”共5条特高压线路,在跨区输电、调剂余缺中发挥着重要作用。带电检测技术在公司特高压设备调试和运维中大显身手,在保障特高压电网设备安全稳定运行中发挥了重要作用。
  
  特高压交流变电站运维属地化移交后,国家电网公司于2012年3月22日组织了特高压交流变电站专项带电检测工作,利用成熟先进的带电检测手段,对1000千伏长治、南阳、荆门特高压交流变电站的18台主变压器、12台高抗和444个1000千伏组合电器气室、390个500千伏组合电器气室、112台互感器及126台避雷器进行设备状态的全面排查。
  
  带电检测发挥的作用并不局限于特高压设备运维。在皖电东送特高压安吉站调试中,检修人员采用超声波局部放电定位技术,快速找到故障点并解体消除。在皖电东送特高压淮南站调试中,检修人员在GIS耐压试验过程中采用超声波局部放电检测技术,成功发现断路器灭弧室绝缘支撑筒内壁爬电,杜绝了一台有缺陷的特高压主设备投入运行。
  
  2014年3月至4月,国家电网公司再次集中组织对在运的7座特高压变电站和6座换流站开展迎峰度夏前的全面专项带电检测,累计完成3257台设备36104项次检测,发现主要异常6项。其中准确判断一起特高压安吉站某刀闸气室内存在间歇性局部放电缺陷,运维人员在之后的开盖检查中发现了内部异物,部件更换后放电消失。此次检测成功发现了特高压GIS内部潜伏性缺陷,预防了特高压设备故障发生,为国家电网公司特高压运维及检修决策提供了重要依据。
  
  及时消除潜在隐患在实践中创新应用
  
  带电检测以设备存在缺陷时产生的“声、光、电、磁、热”等异常现象为突破口,重点监测“振动、超声波、电磁波、发热”等参数,在发现设备潜在性运行隐患中发挥了实际效用。
  
  2013年9月12日,国网北京市电力公司的检测人员在某220千伏变电站综合应用特高频、高频等局部放电检测技术成功发现一起110千伏GIS电缆终端内部潜伏性缺陷。解体检查时采用医学CT扫描技术对该电缆终端内部结构进行了三维成像,发现该110千伏GIS电缆终端内部绝缘材料存在微小气隙。电缆终端内部存在微小气隙将引发局部放电,局部放电将造成绝缘的不断劣化直至电缆发生击穿故障,给设备安全运行带来了很大安全隐患。“绝缘材料内部的微小气隙是产品生产过程中产生的,该电缆终端通过了出厂检验和现场耐压试验的考验,这样的隐患依靠传统的停电试验方法是无法检出的。”国网北京电力专业人员说。
  
  带电检测技术还在发现并排查处理设备家族缺陷中也起到了不可或缺的作用。2012年5月7日,国网河北省电力公司在处理220千伏兆通变电站进线充油电缆GIS终端渗油缺陷时,发现电缆硅油聚合结晶和内部放电情况。由于该型号产品无外挂油箱,很难通过简单的运行巡视发现内部硅油缺陷,但经现场试验验证,利用超声波、高频、特高频等带电检测方法则能够发现此类缺陷。
  
  为避免同类型电缆终端发生故障,国网运检部及时印发通知,在国家电网公司系统组织开展专项隐患排查,掌握了此类产品在公司系统的分布情况,排查出其中48只GIS终端存在异常,为有针对性地开展治理工作奠定了基础。
  
  同时,国家电网公司系统各单位结合设备带电检测、在线监测的实际情况,积极开展基于带电检测为基础的设备状态评价研究工作,为实现基于带电检测的设备状态量优化分析,提升状态检修精益化水平提供了理论依据和技术支撑。此外,国家电网公司推广带电检测技术,推动了相关技术学科和检测装备制造业的发展,也为新技术在电网运维中的创新应用提供了借鉴。
  
  国网青海省电力公司在国内率先提出应用X射线进行GIS等电力设备内部状态的可视化监测诊断,解决了GIS设备内部故障隐患难以有限识别与判断的重大难题。国网青海电力的赵德祥回忆,某开关设备厂家生产的GIS设备内部塑料吸附剂罩出现断裂,该开关厂家需对西安供电公司应用的GIS设备塑料吸附剂罩进行更换。此时,一个难题摆在设备厂商面前。因无法确定GIS设备哪些部位的吸附剂罩是塑料制品需更换,在传统方式下,只能结合停电对GIS设备进行全部开盖检查,需花费大量的人力、物力和财力,并且需要长时间停电检修。当时正值盛夏,长时间停电检修会严重影响当地的安全供电。2012年7月30日,青海省电科院在厂家的邀请下,用一个星期的时间,利用CR检测技术,在不停电的情况下,对西安供电公司变电站的部分吸附剂罩进行了检测,准确判断出GIS设备内部吸附剂罩的材质,为厂家解决了困难。
  
  从多方面着手持续提升带电检测水平
  
  国家电网公司将带电检测人员培训作为一项重点工作,制定了3年培训计划,2013年举办10期培训班,培训1000人;2014年,计划举办培训班30期,预计培训2500人;2015年,计划分区域培训带电检测人员,预计培训6000人。培训依据技术和技能人员实际工作需求设置了不同的课程和培养计划,技术人员侧重分析和诊断,技能人员侧重现场操作,保证培训的针对性,为带电检测工作全面推广奠定基础。
  
  国家电网公司组织对各单位带电检测仪器装备配置及使用情况进行梳理,引导各单位积极使用先进成熟的带电检测技术,提高发现设备缺陷的能力;依据《运检装备配置使用规范》,要求各单位尽快将带电检测装备配置到位,不断完善状态检测技术手段,规范开展检测分析,确保设备状态可控、在控;进一步加强检测仪器监督工作,制定检测仪器技术标准和使用规范,严格入网选型和检测校验把关;建立并完善检测仪器使用管理制度,明确溯源检定周期和操作方法,确保检测数据准确可信。
  
  国家电网公司按照目前的各类技术应用情况,征集2011年至2013年带电检测技术应用典型案例,以总结带电检测工作先进经验,促进系统各单位带电检测技术水平提升。公司还对上报的典型案例组织专家按专业进行技术评审,对带电检测发现重要设备重大缺陷的案例要在系统内予以发布和表彰,提高各单位通过带电检测技术发现设备缺陷的工作积极性,不断提高技术水平。
  
  国网运检部专业人员介绍,多年的实践证明,国家电网公司系统全面推广应用设备带电检测技术,有利于及时发现设备的潜在性运行隐患;有利于科学地进行检修决策,有效降低检修成本,提高设备可用性;有利于形成符合状态检修要求的管理体制,提高电网检修、运行的基础管理水平,为增强企业的综合竞争力提供保证。带电检测技术水平的高低某种程度上决定了设备运维工作质量。下一步,国家电网公司将从多方面着手,在总结各类带电检测技术应用经验的基础上,大力试点并积极推行新型技术,将成熟技术逐步纳入标准化工作体系,不断丰富设备检测内容,全面提升电网设备带电检测水平,为电网安全运行保驾护航。
(本文来源:国家电网报转载请注明出处
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