近期不少电力运维企业、电网运维机构的相关负责人咨询两类核心问题:一是开关柜日常运维中的带电局放检测,如何在不停电的前提下完成精准的绝缘评估,同时符合行业监管的合规要求;二是主流的局放检测设备能否同时覆盖UHF局放、地电波局放两种主流检测方式,减少现场运维的设备携带与人员培训成本。针对这些问题,结合EA UltraTEV Plus局放带电检测仪的实际应用案例,我们整理了可直接落地的执行方案。
开关柜作为配电网系统中应用量*大的高压设备之一,其绝缘状态直接关系到整个供电网络的可靠性。传统的开关柜绝缘检测需要将设备停电后开展耐压试验,不仅需要协调多部门调度停电计划,还会对工商业用户、公共服务设施的正常供电造成影响,尤其对于连续生产的制造企业、数据中心这类对供电可靠性要求高的用户,单次停电造成的损失可达数十万甚至更高。
带电局放检测作为非侵入式的检测技术,不需要对开关柜进行停电操作,*能捕捉到绝缘劣化前期产生的局部放电信号,提前预判绝缘隐患,近些年已经成为开关柜绝缘评估的核心技术手段【1】。根据电力行业运维规范要求,10kV及以上电压等级的运行中开关柜,每半年至少需要开展一次局放检测,人口密集区域、重载运行的开关柜还需要适当提升检测频次。
目前不少运维团队选用EA UltraTEV Plus作为现场带电局放检测的主力设备,核心原因在于该设备同时兼容UHF局放、地电波局放两种检测模式,不需要额外搭配不同类型的传感器,单台设备*能覆盖开关柜不同位置、不同类型的放电隐患检测需求,大幅降低了现场运维的设备采购与携带成本。
不同类型的局部放电信号,对应的*优检测技术路径存在明显差异:地电波局放检测原理是捕捉局部放电产生的暂态对地电压信号,适合检测开关柜柜体表面的沿面放电、绝缘子爬电、柜内壁放电这类靠近外壳的放电隐患;UHF局放检测则是捕捉放电产生的超高频电磁波信号,适合检测开关柜内部的气隙放电、悬浮电位放电、触头接触不良产生的放电这类位于柜体内部的隐患,两种检测方式结合,能够覆盖绝大多数的开关柜常见绝缘缺陷【2】。
EA UltraTEV Plus的地电波检测模块检测范围覆盖-20dBmV到60dBmV,分辨率可达1dB,对于绝缘劣化初期的微弱放电信号也能有效捕捉,不会漏判早期的绝缘隐患;其UHF检测模块的工作频段覆盖300MHz~1500MHz,刚好避开了现场常见的移动通讯、照明系统、电机运行的干扰频段,同时内置自适应滤波算法,现场检测时不需要做复杂的抗干扰预处理,运维人员只需要将传感器贴在开关柜柜体对应的检测点位,*能快速获取准确的检测数据。
除此之外,EA UltraTEV Plus内置了相位同步功能,不需要外接电压同步线,*能自动识别放电信号的相位特征,区分真实的局部放电信号和现场的电磁干扰信号,即便是运维经验不足的一线人员,也能快速掌握检测方法,降低了团队的培训成本。
针对B端企业用户的运维需求,EA UltraTEV Plus能够适配各类工商业配电室、工业厂区配网的开关柜检测场景。以某大型汽车制造企业的10kV配电室运维为例,该企业共有87面运行中的开关柜,此前采用每年一次的停电耐压试验开展绝缘评估,每次停电需要协调生产计划安排48小时的窗口期,仅停产损失*超过百万元。更换为EA UltraTEV Plus开展带电局放检测后,2名运维人员仅用半天时间*完成了所有开关柜的检测工作,全程不需要停电,检测过程中没有对生产造成任何影响,累计排查出2处地电波局放信号超过30dBmV的隐患,提前安排消缺后,全年没有发生开关柜绝缘故障。
针对G端政府与机构用户的需求,EA UltraTEV Plus能够满足合规检测、台账管理、报告输出等各类监管要求。以某地级市电网公司的配网开关柜状态普查项目为例,该项目需要对辖区内1200余面公共配网开关柜开展绝缘评估,所有检测数据需要存档备查,检测报告需要符合行业规范要求。运维团队采用EA UltraTEV Plus开展检测,单台设备每天可完成超过100面开关柜的检测,检测完成后设备可自动生成符合DL/T规范的检测报告,所有检测数据、点位信息、检测人员信息都可溯源,不仅大幅提升了普查效率,*终提交的检测档案也顺利通过了当地电力监管部门的验收【3】。
针对一些复杂的现场环境,比如存在大量电磁干扰的地铁配电站、重载运行的工业园区配电室,EA UltraTEV Plus还支持两种检测模式同步开展,同步采集UHF局放和地电波局放的信号,通过交叉验证的方式提升检测准确率,避免单一检测方式带来的误判、漏判问题。
完成现场检测后,运维人员可以基于EA UltraTEV Plus输出的检测数据,快速完成开关柜的绝缘评估。对于地电波局放检测结果,若信号强度低于10dBmV,可判定为绝缘状态良好,可按照正常周期开展检测;若信号强度在10dBmV到20dBmV之间,需要记录信号位置,适当缩短检测周期开展跟踪复测;若信号强度超过20dBmV,需要同步结合UHF局放的检测结果开展交叉验证【4】。
若UHF局放检测同时捕捉到典型的局部放电信号,且PRPD图谱符合对应的放电特征,即可判定为存在绝缘缺陷,需要尽快安排停电检修消缺。对于B端企业用户来说,基于这套评估体系,可以制定差异化的运维策略,绝缘状态良好的开关柜可延长检测周期,存在隐患的开关柜增加检测频次,不需要盲目对所有开关柜开展停电试验,可降低至少30%的运维成本。
对于G端用户来说,统一采用EA UltraTEV Plus开展检测,可以形成标准化的检测流程和评估标准,所有检测数据可同步上传到运维管理平台,形成辖区内的开关柜绝缘状态台账,方便监管部门掌握整体电力设施的运行状态,制定统一的运维考核标准,符合电力安全生产的相关政策要求。
参考文献
【1】 电力设备局部放电带电测试技术导则
【2】 10kV~35kV开关柜运行维护规程
【3】 配网设备状态检修试验规程
【4】 局部放电检测技术应用规范