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带电检测

带电检测  

2010-01-1811:

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一、电力预防性试验

预防性试验是电力设备运行和维护工作中一个重要环节，是保证电力设备安全运行的有效手段之一。

多年来，电力部门和各高压自管户等高压电力设备基本上都是按照原电力部颁发的《电力设备预防性试验规程》（以下简称《规程》）的要求进行试验的，对及时发现、诊断设备缺陷起到重要作用。

　 按试验性质来说，试验项目可分为4类。

1．定期试验 即预防性试验。

这是为了及时发现设备潜在的缺陷或隐患，每隔一定时间对设备定期进行的试验。

例如油中溶解气体色谱分析、绕组直流电阻、绝缘电阻、介质损耗因数、直流泄漏、直流耐压、交流耐压、绝缘油试验等。

2．大修试验 指大修时或大修后做的检查试验项目。

除定期试验项目外，还需作：

穿心螺栓绝缘电阻、局部放电、油箱密封试验、断路器分合闸时间和速度、电动机间隙等试验．其中有些是纯属于机械方面的检查项目。

　　3．查明故障试验 指定期试验或大修试验时，发现试验结果有疑问或异常，需要进一步查明故障或确定故障位置时进行的一些试验，或称诊断试验。

这是在“必要时”才进行的试验项目。

　　4．预知性试验 这是为了鉴定设备绝缘的寿命，搞清被试设备的绝缘是否还能继续使用一段时间，或者是否需要在近期安排更换而进行的试验。

二、常规电力检测的不足

1、停电成本问题

按照规程规定，高压电力设备检测有固定的周期一般为1-2年。

目前广泛实行的还是断电检测。

这样一来问题就出现了，有些高压自管户用电单位是全年不能断电的、或者断电会带来较大的经济损失。

拖延电力设备检测周期或者直接不做检测，成为了这些用电户面对检测的态度。

首都电力服务网采编部的资料显示，绝大部分高压电力设备发生事故都是因为电力设备长时间没有做预防性试验，小故障小隐患没有得到及时检修维护而造成的。

电力事故不发生时得不到人们的重视，发生了往往后果严重难以补救。

2、灵敏度问题

在常规的停电检测中，电力设备处于停止工作状态。

电力设备有些在运行中才会出现的问题，无法检测出来。

这种情况的存在降低了电力检测的灵敏度，无法彻底消除电力隐患。

目前的科研成果表明，带电检测技术可以检测出运行中的电力设备存在的安全隐患，可以弥补常规检测的不足。

三、带电检测的优势

面对以上常规检测无法回避的先天缺陷，带电检测的优势一览无余。

目前带电检测技术发展日趋完善。

带电检测在可以完成常规检测项目的同时，又具有常规检测难以比拟的优点：

1、 带电检测无需停电，测试灵活、方便。

电力设备检测可以按照其规定周期进行，确保了电力设备安全运行，不会让用户因为停电时间协调不好，一拖再拖。

2、 基于设备的运行状态，诊断绝缘缺陷的灵敏度高。

许多电力设备运行状态下的安全隐患只能在运行状态下才能检测出来。

3、 试验周期可以依据设备绝缘状况灵活安排，便于及时发现设备的绝缘隐患，了解绝缘缺陷的变化趋势等。

4、 不用停电检测，最大程度的节约了用户的停电成本。

带电检测的这个特点可以解除了部分高要求用电单位一直无法停电的顾虑。

在线监测、带电测试技术作为状态检修的重要技术支撑，在运行状态下为状态检修提供了丰富的监

测数据，对电力设备的健康状态评价起到了明显的作用。

随着在线监测、带电检测工作的全面开展，统

一的监测平台正在逐步壮大完善，海量数据的纵横比及差异化分析技术逐渐显示出强大的优越性和实用

性。

在线监测、带电检测虽不是新生事物，但大面积的推广应用已成定局、势不可挡，也是未来较有发

展前景的有效检修方式。

目前，在线监测、带电检测测试技术涉及很多领域，有些前沿或尖端技术的发

展空间巨大，但在全面推进在线监测、带电检测的过程中，也凸显出以下问题：

　　一是，前端监测装置良莠不齐，可靠性低、质量差、故障率高;

　　二是，前端监测装置准确度太差，受技术条件的限制，其绝大多数无法满足现场要求;

　　三是，入网检测机制刚起步，管理漏洞导致劣质产品流入市场，影响用户使用信心;

　　四是，对监测装置的例行检验、校验基本空白。

同时受现场条件的限制，使得在线监测装置安装之

后再拆下进行检验较为困难;

　　五是，监测装置的种类、数据具有较大的研发空间，现场急需的重要技术参数监测受技术难度限制

还处于空白阶段;

　　六是，相关的在线监测、带电检测评判标准有待进一步完善;

　　七是，数据通讯规约不完全统一，IEC61850的推广应用仍需努力;

　　八是，后台软件分析需要进一步加强，案例库匮乏，影响状态评价。

　　较上述相比，GIS超声波、超高频局放检测技术发展迅速，产品制造雷同，作为对GIS检测的一种辅

助手段，在现场得到了大量的推广应用。

但是，目前总体的技术水平仍未有较大的突破，还是停留在比

对或换算等定性测试技术水平阶段，局放定位技术未有大的突破，有时候采用其它试验手段已发现GIS放

电故障，而超声超高检测装置对故障检出率却很低。

另外，相关的检测或评判标准需进一步完善，使之

具有可操作性。

　　变压器超声波局放检测技术作为其故障分析的一种技术辅助手段，有较强的发展空间，但存在定位

不准、缺乏可靠的评判依据、无法找出故障，现场试验人员经验积累或发挥技术水平的对使用该类设备

具有重要的意义。

绕组变形电抗法检测技术是一个定量的检测手段，评判标准需进一步完善，应进一步

推广使用。

　　试验设备配备与数据准确性管理

　　有人说“将高电压计量暨高电压试验工作作为保证绝缘监督数据准确可靠的主要手段，可保证电网

的安全运行。

”我认为数据的准确性是绝缘监督正确评价的生命之源，建立在数据不准确试验下的监督

评价是无效的，因此，加强试验数据的准确性管理是必须的。

首先，应对所涉及到计量方面的相关仪器

仪表按规定及时校验或检验。

其次，排除试验方法或环境造成的干扰误差，做好数据的整理与换算工作

。

总之，提供可靠、有效的试验数据需进行过程控制，保证每个试验环节正确无误，最终保证提供数据

真实、有效。

　　随着电力形势的迅速发展及新设备、新技术的推广应用，试验设备的配置应紧跟电力发展要求或超

前发展，进行更好的技术服务。

但受招标竞价价格的限制，致使部分优良试验设备得不到推广使用。

目

前有部分地方建立试验设备准入机制，实行现场实际比试、比武，取得了良好效果，值得借鉴。

试验设

备的配备与项目开展息息相关，不能盲从。

目前，常规试验设备的普及率远高于特殊试验设备，除价格

因素外，主要原因在于特殊试验设备的操作、使用、分析判断需要一定的技术储备和实践经验储备。

　　必须进行高电压试验设备的送检和检测，此环节不可商量。

其中，涉及试验设备的计量部分必须按

规定送检。

在仪器仪表的日常维护中，正确使用个别试验设备的自带简易校核装置是必要的。

　　厂商应进一步提高产品技术水平

　　制造商的产品技术水平远慢于电力形势的发展要求，这是现状也是必然，当然更是制造商的研发动

力所在。

目前总体存在几大问题，一是质量、测试精度不过关。

二是售后服务不到位。

三是高精尖的产

品太少，绝大多数是重复制造，导致此类产品市场供大于求，造成资源浪费。

四是部分制造商未做市场

技术调研，缺乏与用户直接进行专业技术需求沟通的环节，导致制造出的产品没有生命力。

　　质量第一与服务第一并不矛盾，产品价格固然重要，但不是决定因素，适合行业趋势的技术水平才

是产品生命的关键。

少数经销商尝试拿来主义，积极推进先进的进口产品和技术，取得成功。

可见，市

场不缺钱，真正缺的是技术。

  眼观设备外观变化、耳听设备异常声响、鼻嗅绝缘过热异味、手触设备发热振动……这些长久经验积累的检查手段曾是变电运维人员在日常设备巡视维护中的“看家本领”。

    而如今，随着绍兴局运维一体化的深入推进，红外测温、开关柜局部放电检测及固定式带电监测仪器等一批带电检测技术的融合运用，在进一步健全以带电检测为主的状态检修体系同时，也使作为状态检修管理中的重要环节——设备日常运维工作进一步规范和全面，实现了从单纯的加大巡视密度转变为设备健康的全方位状态化管控。

    利器导入，突破传统运维瓶颈

    “牌璜1136副母闸刀A相28.0℃，B相28.1℃，C相28.3℃，对比检测结果正常……”。

5月18日，该局暨阳运维班运维人员寿济华、杨大为手持红外测温仪对所辖变电站进行一、二次设备红外线普测。

    在绍兴现如今的变电站，除最早期使用的红外测温技术能检测设备元器件的温度及变化，及时发现设备接头老化、接触不良等问题外，一批新的带电检测技术，如能检测变压器铁芯环流判断绝缘状况是否良好的主变铁芯环流测试、能快速捕捉密封开关柜内设备局部放电的声波变化监测设备绝缘状态的开关柜局放测试等也相继投入日常运维中。

而SF6气体监测仪、主变在线监测仪等一批固定式在线监测装置，则实时观测和监视着重点设备的运行数据和工况。

    “早期设备巡视，需要登杆、爬高，用肉眼或者望远镜观察，常受视野能力限制，即使观测到也不一定准确，只能凭经验来判断。

”该局变电运维工区工作了二十多年的技术专家茹惠东谈到，“带电检测技术的应用，犹如为运维人员配置了‘千里眼’、‘透视镜’，不仅提高了巡视效率，同时，也为及时准确查找设备隐患提供了可靠依据。

”

    据统计，仅2013年一季度，该局通过带电检测手段共发现变电缺陷193起，其中，重要及以上缺陷65起。

    建立档案，实行差异化运维跟踪

    在当天设备红外线普测工作结束后，运维人员寿济华和杨大为照惯例在计算机前认真制作设备检测报告，详细填写测试时间、环境温度、测试温度、负荷情况等内容，做好检测过程资料收集和整理工作。

    “检测报告犹如设备‘体检档案’，覆盖了其首次状态评价到更换间的全过程，保证了设备运行状况资料的连续性。

运维人员针对状况变化进行差异化运维跟踪，可有效监测和诊断出设备早期故障、缺陷，及时排除疑似家族缺陷，避免持续恶化。

”茹惠东解释。

    茹惠东口中提及的差异化运维，指的是该局在对设备档案进行状态评估的基础上，根据动态检查结果，确定重点跟踪设备，采取增加运维密度和维度等针对性措施，使不同状态的设备采用不同的运维周期及方式的差异化管理。

    如今年3月份，在220千伏桑港变电站，运维人员通过红外测温发现其中一条线路的B相较其余两相温度较高，便将其列入跟踪重点，同时动态调整该设备的红外测温周期为一天一次。

在综合每日测试数据，跟踪变化曲线后，运维人员发现其发热状况越趋严重，便主动申请了停役检查。

直至隐患处理结束，红外检测结果恢复正常，该设备测温周期才恢复常规的一月一次。

    这样的情形，已成为该局设备运维工作的常态。

“通过健全带电检测台账，开展设备状态评价和差异化运维跟踪，避免了日常运维中状态‘好’的设备走过场，状态欠佳的设备‘欠巡视’，使运维效率和质量得到双提高。

”该局运维检修部魏伟明说。

    梳理规律，开展节气性动态运维

    “4月谷雨一过，日夜温差明显，对充气、充油设备影响较大，应集中推进设备红外普测工作，提前备战迎峰度夏……”“7月小暑到来日头焦，环境温度高，运行负荷重，应重点做好开关柜局放测试，保障封闭设备健康运行……”“高温、雷电、冰冻、洪涝等自然灾害过后，应及时进行设备带电检测，确保健康状态运行……”

    在公司系统开展“二十四节气”工作之后，该局结合节气、环境特征及自身工作实际，梳理不同气候特征、物候现象下的运维规律，推出设备节气性动态运维管理，使日常运维工作开展重点突出、内容清晰、动态灵活，既利于及时把握时机，又确保全年各项重点运维任务如期开展和有效落实。

    “开展节气性动态运维，一方面是防止日常运维出现遗漏、缺项或年头岁尾一窝蜂的随意性，强化对设备状态的监视；另一方面，是考虑在人员承载力的基础上，可根据设备在不同节气特征可能存在的安全隐患，因时适宜地合理安排带电检测任务，使运维工作机制进一步优化。

”魏伟明介绍。

    据了解，该局每周结合生产任务安排下发运维一体项目开展计划，每月根据季节变换和节气变化开展设备运行风险分析及运维要点罗列，全年参照节气、气候、环境及日常运维周期和方式部署二十四节气设备运维重点，实现了设备运维的科学化、动态化管理。

（通讯员：

姚育）

　中国科技网讯以前，电力用户设备在传统例行检测时必须停电。

记者近日从北京中联创业电力工程有限公司（中联电力）获悉，为解决这一弊端，公司大胆引进国外先进带电检测设备，可避免因停电给用户造成的不便，还可以全面系统的检测电力设备在运行当中存在的实际问题。

　　据了解，欧美发达国家对电力设备的检测，已经用一种全新的状态监测技术替代原来的停电打压试验技术。

状态监测包含在线监控和带电检测两种技术，能更准确的让用户了解电力设备的运行状态，发现设备隐患及隐患的发展趋势。

　　其中，带电检测是指在电力设备通电运行状态下进行检测的一种高新技术，是利用传感技术和微电子技术对运行中的设备进行实时监测，获取设备运行状态的各种物理量数据，并对其进行分析处理，预测运行状况，根据实时数据得出检测报告。

　　广大10KV用户的电力设备自有，在线监控设备安装成本高，并需专业人员值守，相比之下，带电检测技术则更为灵活、适宜。

用户可客观的检测出电力设备实际运行时的实时状态，杜绝非计划性停电。

变电站红外监测无人值守系统

发布：

juli  时间:

2011/10/2716:

32:

21  阅读:

1354 

陈志明 彼岸科仪有限公司

1 背景

　　红外热成像诊断技术凭借着其独特的优势在电力系统的应用已日趋成熟。

但是传统的便携式红外检测手段因不能连续的、不间断的对带电设备进行观测与记录数据；现场检测环境会影响检测的效果；数据的整理与归档不系统等缺点，已不能满足实际需要。

变电站红外监测无人值守系统应运而生。

　　变电站红外监测无人值守系统可对电力设备进行实时监测，确保监测范围或指定的目标设备红外热图像的监控、温度场的数据采录、存储及分析。

变电站智能在线监测技术的研究，将会对变电站安全运行及电网智能化产生深远影响，用户可以随时智能监控变电站设备运行情况，通过网络化安全平台，对设备运行情况及状态变化做到可控，大大提高变电站运行的可靠性。

2 系统特点

　　变电站红外监测无人值守系统通过建设在变电站现场的多套在线红外热像仪并配合光学CCD，可以定时定点对变电站预置各测量点，每天能根据负荷情况自动对高负荷设备进行数次温度和图像扫描，重点监测部位进行连续测温、发展趋势连续成像，通过后台自主研发的红外图像分析处理系统软件对图像进行自动分析，并允许通过网络实时查看各点温度、图像和分析结果，系统将提高变电站智能化、实时化、信息化、网络化水平的，为变电站的“安全生产”提供可靠保障。

　　变电站红外监测无人值守系统可构成一个单独的监控系统，也可并入电力系统已有的在线监测系统、数字图象监控系统、防盗防火报警系统中。

针对专业用户我们还提供了支持多种软件开发语言的红外热图像分析和处理软件开发包（SDK），为用户提供软件二次开发环境。

3 系统设计原理

　　变电站红外监测无人值守系统是集红外技术、视频压缩技术、数字信息处理技术、低功耗技术、数字通讯技术、能源管理技术、抗干扰技术以及计算机技术为一体的高新技术产品。

它改变了传统的对变电站带电设备进行定期或不定期巡检的方法，通过安装在现场的视频采集设备和传输控制系统，将现场视频信息和红外视频通过光纤网络和因特网传送到监控中心，实现现场监控，提高了线路安全运行及信息化管理水平。

　　系统采用美国FLIR公司的红外热像仪作为测温探头，配备有高分辨率数码摄像枪，通过专业红外监控软件对运行中的带电设备自动巡检、自动预警，并智能分析显示各设备温度情况。

其现场监控示意图如图1所示。

　　通过布置在变电站内的双视场监控点，实时监控现场的带电设备的可见光图像及红外图像，其图像与数据通过光纤接入内网，内网中的授权用户都可以通过专用软件实时查看、控制现场监控点，并指导现场工作。

单个监控点巡航运行示意图如图2所示。

　　通过预先设定的监控方式，监控点自动对各设备进行图像采集及测温，如发现异常则发出报警信号及存储图像与数据。

其网络拓扑图如图3所示。

　　网络用户进行多级授权，根据不同授权对整套系统进行观看及操作，同时整套系统的所有参数、图像及数据，都集中保存管理在专用数据库中，从而对历史数据进行更好的整理与归档。

其接线图如图4所示。

　　其每个监控点自成独立体系，独立运行，互不干扰，如遇到故障可快速查找、定位及排除。

同时还具有良好的扩展性。

　　考虑到变电站现场电磁环境复杂，为了降低干扰，提高系统稳定性，在变电站现场通过光缆传递视频信号和数字信号。

从结构划分上来看包括监测前端、主控中心、数据库服务器和客户终端组成。

监测前端位于变电站，使整个系统的第一级信息汇聚点和处理分支，主控中心设在修试工区，负责整套系统的日常操控。

数据库服务器设在局大楼科信部，负责整套系统数据备份及维护。

查询终端为网内任何一台经授权的终端电脑，可依权限访问整套系统。

4 系统功能介绍

4.1网络化控制，多画面显示

　　1）所有前端监控点接入电力内网，完全网络化控制，通过电力内网即可观看、控制现场监测点；系统网络化，对观测、控制带来了极大的方便，同时对于系统扩容也提供了方便，只需一根网线接入内网就可完成扩容。

　　2）监控软件多画面显示现场监测画面，红外与可见光匹配显示。

可同时观测变电站现场多监控点的实时情况，全方位了解变电站设备运行情况，同时可见光与红外相匹配，也更有利于发现设备故障。

支持同时4、16个监控画面同时显示，单画面和全局画面切换很方便。

4.2无人监控、智能巡检

　　1）通过预先设定的巡检路线，系统软件可自动对变电站内各带电设备进行巡航，智能巡检；每个前端探头，可设置多个预置位，观测不同角度、不同距离的带电设备。

同时还可以对每个预置位设定不同的红外参数，包括焦距、测温方式、辐射系数等，以保证红外成像清晰，测温准确。

　　在智能巡检模式下，只需事后调用数据库中巡航日志，即可快速了解巡航过程中设备温度情况，并调用图片进行后续分析。

　　2）可定时、定间隔自动开启全部或单独巡航，自动/手动进行设备状态监测。

同时，对巡航方式还可进行设置为定时开启、定间隔时间开启、外部触发开启。

监控点每到一个巡航位置，软件将控制监控点自动调用焦距、辐射系数、距离、测温点、测温区域等参数，对设备进行准确测温。

4.3系统软件可对每个监控点单独控制

　　1）系统软件可单独控制每个前端监控点进行上下左右转动，观测变电站内任意想观测的设备区域；同时还可调节转动速度，对巡航位置进行设置，系统每个点可设置80个巡航位置；

　　2）系统软件可以对每个前端监控点可见光进行光学变焦，拉进可见光观测设备外观情况；

　　3）系统软件可以对每个前端监控点红外进行单独控制；  

　　 4）控制红外手动、自动聚焦，调焦温度范围，调节对比度、明亮度，设置辐射系数、环境温度、距离、湿度等参数，设置测温点、测温区域等测温方式。

（见图5）

4.4报警方式灵活多样，存储方式灵活多样

　　1）每个监控头、每个预置位可设定不同的报警条件

　　每个前端探头，每个预置位都可设定不同的报警方式，例如：

以绝对温度进行报警，以相对温差进行报警等，可与现有短信系统兼容。

　　2）数据、图片存储方式灵活多样

　　可设定不同的数据、图片存储方式，可手动存储图片，或设定存储条件进行数据、图片存储，例如：

定时存储、报警存储、定时录像等。

4.5数据库管理，具有良好的网络安全性

　　1）网络化控制，内网内依授权控制系统

　　系统接入电力内网，电网内不同PC授予不同权限，可对系统进行查看、巡视、管理控制等操作。

　　2）自带数据库，数据管理系统方便

　　自带独立数据库，设置在服务器中，所有设定与数据存储在独立数据库中，不需要每次更改参数，所有数据及图片都存储在数据库中，便于数据管理。

5 系统抗干扰功能设计

　　我们在现场安装中对视频线采用铝带屏蔽，对控制信号线包括RS485的传输采取良好的接地和隔离保护措施，以起到抗干扰和过电压保护作用，对主机、摄像机、云台、控制器等外壳做好接地保护。

要求在设计中有TUS器件和防雷器件进行抗雷击保护。

　　根据变电站监控系统对电缆的特殊要求：

阻燃、防火、防小动物，要求控制电缆、视频电缆和电源电缆带铝带铠装阻燃电缆，同时对高压电磁场起到了良好的屏蔽作用。

户外埋地电缆加套热镀锌管，电缆沟内普通电缆加套PVC管，室内电缆加套PVC槽。

　　监控系统所选择的设备、操作系统和应用软件都具备连续、可靠的工作能力。

组成系统的设备能抗高温，耐强电磁干扰；并具有很好的电气隔离性能。

整个图像监控系统应有完善的接地措施，具有良好的抗雷击能力，以及很好的过电压保护能力。

系统具有自诊断及保护功能，对数据紊乱等可自动恢复。

均无故障工作时间；监控主机系统（包括视频服务器、及系统软件等大于5万小时；摄像机、镜头、云台及辅助设备大于9万小时）。

6 结束语

　　此套变电站红外监测无人值守系统建设后，将提供一个实时的监测监控信息传输平台、诊断平台和控制平台；可为检修人员有针对性的消缺、提高检修质量、缩短设备停电时间等方面具有现实意义；将事故后报警改为事故前预警，将正常的3～4天一次的巡视变为24h实时监控，将运行人员的现场目测巡视检查变为自动化监视；将分散的巡视检查变为集中监控。

　　该系统的建立将对各种危及变电站设备及电网安全运行的隐患进行预警，将会大大增强高压设备故障点的全面检测能力，大大完善电力系统的故障检测系统，从而保障变电站设备及整个电网的安全运行，提高变电站安全运行能力。

同时还可很大程度上降低生产成本及同类工作的重复劳动强度，提高供电可靠性，具有明显的经济效益和社会效益。

陈志明，彼岸科仪有限公司市场部工程师，

红外窗口-带电开关柜设备红外诊断的实施

日期:

2013/11/1311:

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目录带电设备红外诊断的实施第一章设备故障及红外诊断有关术语概述第一节设备故障诊断概述一、设备故障及诊断

（一）设备维修机制

（二）设备诊断的发展动向二、电气设备维修机制及发展趋势

（一）《电力设备预防性试验规程》

（二）在线监测和状态维修第二节带电设备红外诊断概述一、国外电气设备红外诊断概况二、国内电气设备红外诊断概况

（一）初期发展阶段

（二）推广应用阶段三、DL/T664-1999《带电设备红外诊断技术应

目录

带电设备红外诊断的实施

第一章设备故障及红外诊断有关术语概述

第一节设备故障诊断概述

一、设备故障及诊断

（一）设备维修机制

（二）设备诊断的发展动向

二、电气设备维修机制及发展趋势

（一）《电力设备预防性试验规程》

（二）在线监测和状态维修

第二节带电设备红外诊断概述

一、国外电气设备红外诊断概况

二、国内电气设备红外诊断概况

（一）初期发展阶段

（二）推广应用阶段

三、DL/T664-1999《带电设备红外诊断技术应用导则》

（一）《导则》完成过程

（二）《导则》主要内容

（三）《导则》编制说明

（四）《导则》的贡献

四、《导则》的修订、完善

第三节带电设备红外诊断专用术语介绍

一、带电设备热源发热的类型

（一）电流致热效应型热源

（二）电压致热效应型热源

（三）其它致热效应型缺陷

二、带电设备热源异常发热缺陷的