關(guān)于高壓試驗(yàn)工作的分析探討

孫建軍

(榆林市電力檢修有限公司，陜西 榆林 719000)

0 前言

要保證電網(wǎng)安全可靠必須要確保電力設(shè)備的安全可靠運(yùn)行。隨著不斷增大的電網(wǎng)容量及不斷提高用戶對(duì)供電可靠性要求，高壓輸電在電網(wǎng)系統(tǒng)中占有著非常關(guān)鍵的地位。而在生產(chǎn)、運(yùn)輸、安裝及運(yùn)行電氣設(shè)備過程中或多或少會(huì)發(fā)生絕緣缺陷，尤其經(jīng)歷長期運(yùn)行時(shí)，電氣設(shè)備由于受到化學(xué)腐蝕、熱效應(yīng).機(jī)械應(yīng)力、電場以及空氣環(huán)境等因素影響，使其絕緣品質(zhì)不斷降低，甚至破壞絕緣系統(tǒng)所以必須要重視高壓試驗(yàn)工作。

1 理性分析常規(guī)性試驗(yàn)

傳統(tǒng)的高壓試驗(yàn)主要有三種試驗(yàn)形式：出廠試驗(yàn)，預(yù)防性試驗(yàn)和交接性(大修)試驗(yàn)等。它們是經(jīng)過理論的沉淀及經(jīng)驗(yàn)的積累總結(jié)得出的，對(duì)安全運(yùn)行電氣設(shè)備都起到積極的作用。根據(jù)《規(guī)程》標(biāo)準(zhǔn)，盡管常規(guī)的交接性(大修)和預(yù)防性試驗(yàn)數(shù)據(jù)是合理的，但是仍然會(huì)發(fā)生惡性事故。歸其原因是由于在試驗(yàn)周期內(nèi)采用現(xiàn)有的試驗(yàn)項(xiàng)目和方法難以保證故障不發(fā)生。根據(jù)個(gè)人理解及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，常規(guī)性試驗(yàn)存在著以下幾個(gè)方面的弊端。

(1)試驗(yàn)時(shí)要停電作業(yè)，對(duì)正常運(yùn)行產(chǎn)生影響也使了設(shè)備的可用時(shí)間減少;(2)試驗(yàn)時(shí)間過度集中，工作量巨大，造成大量人力物力的浪費(fèi);(3)試驗(yàn)有效性不確定，例如介質(zhì)損耗試驗(yàn)，一般情況下在10kV等較低電壓情況下進(jìn)行常規(guī)試驗(yàn)，但是有的設(shè)備存在著缺陷或者結(jié)構(gòu)故障，只會(huì)在較高電壓的實(shí)際運(yùn)行過程中才可以表現(xiàn)出來。而一些隨機(jī)因素導(dǎo)致偶發(fā)性故障會(huì)使一些預(yù)試合格的設(shè)備在正式運(yùn)行后不長時(shí)間就發(fā)生重大事故;(4)較低的檢修工藝，有些正常設(shè)備進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)進(jìn)行拆卸后復(fù)裝時(shí)，反而產(chǎn)生了故障隱患;(5)設(shè)備絕緣強(qiáng)度會(huì)使交流耐壓等試驗(yàn)破壞，其試驗(yàn)后遺癥也有可能在實(shí)際運(yùn)行過程中暴露，也說明了常規(guī)的停電預(yù)防性試驗(yàn)存在著難以克服的缺陷。

2 狀態(tài)化試驗(yàn)和檢修技術(shù)概念

為了使高壓試驗(yàn)的準(zhǔn)確性和有效性得到提高，很多相關(guān)工作者探索并修正了常規(guī)試驗(yàn)方法，既提出了一些如局部放電試驗(yàn)、色譜分析等的新的試驗(yàn)方法也改進(jìn)了原有的如分解試驗(yàn)的試驗(yàn)技術(shù)，提高了試驗(yàn)的有效性。隨著電力系統(tǒng)不斷朝著電壓.大容量.大參數(shù)、自動(dòng)化方向發(fā)展，不斷加強(qiáng)的電氣設(shè)備的絕緣技術(shù)性能，一些高壓試驗(yàn)倘若還基于原來的技術(shù)來進(jìn)行是不符合電力發(fā)展要求的。

上世紀(jì)70年代發(fā)展起來的狀態(tài)化檢修體制屬于的一種較先進(jìn)的設(shè)備維修體制，它不必根據(jù)時(shí)間進(jìn)行常規(guī)的定期檢測試驗(yàn)與維修，而注重每臺(tái)設(shè)備具體運(yùn)行技術(shù)狀態(tài)的密切追蹤檢測，對(duì)掌握設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)演變的情況和惡化的程度根據(jù)規(guī)范化的狀態(tài)檢測結(jié)果進(jìn)行掌握并維修故障設(shè)備。要想實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)化檢修必須基于狀態(tài)檢測和故障診斷技術(shù)，即帶電正常運(yùn)行的設(shè)備通過試驗(yàn)對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和絕緣缺陷進(jìn)行掌握，計(jì)劃并開展及時(shí)必要的檢修。很多故障發(fā)生前會(huì)有征兆，所以，很有必要開展設(shè)備在運(yùn)行時(shí)的連續(xù)或選時(shí)的檢測技術(shù)。那么，在線檢測技術(shù)作為電氣設(shè)備絕緣狀態(tài)化試驗(yàn)方法之一就有開發(fā)的必要了。

3 電氣設(shè)備絕緣在線檢測技術(shù)可行性分析

采用運(yùn)行電壓檢測高壓設(shè)備絕緣狀況的電氣設(shè)備在線檢測技術(shù)試驗(yàn)方法可以對(duì)試驗(yàn)的真實(shí)性與靈敏度大大提高并對(duì)缺陷及時(shí)發(fā)現(xiàn)。一般，傳感系統(tǒng)、信號(hào)采集系統(tǒng)，分析診斷系統(tǒng)組成在線檢測儀器或系統(tǒng)。傳感系統(tǒng)對(duì)需要的電氣參量和非電氣參量進(jìn)行感知，目前、熱參數(shù)型、化學(xué)量型及電磁型是常用的傳感器。傳感器的模擬量通過信息采集系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量進(jìn)行傳輸，基于數(shù)字濾波技術(shù)濾波處理采集到的信號(hào)，對(duì)外界干擾和背景噪聲進(jìn)行抑制和消除，提取并還原真實(shí)信號(hào)。對(duì)采集的信號(hào)采用分析診斷系統(tǒng)進(jìn)行分析、處理和診斷，掌握電氣設(shè)備絕緣的當(dāng)前狀況，并評(píng)估壽命及診斷絕緣情況。專家分析技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、小波分析技術(shù)等是常用的方法。

在線檢測技術(shù)有以下幾方面的優(yōu)點(diǎn)：(1)基于根據(jù)設(shè)備絕緣狀況的好壞對(duì)檢測周期進(jìn)行選擇，提高試驗(yàn)的有效程度。(2)在線檢測可以進(jìn)行數(shù)量的積累，根據(jù)以往的試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比當(dāng)前試驗(yàn)數(shù)據(jù)，基于各種數(shù)值分析方法進(jìn)行全面及時(shí)判斷，對(duì)早期缺陷及時(shí)發(fā)現(xiàn)，保證安全運(yùn)行，使預(yù)防性試驗(yàn)間隔所帶來的誤差減小。(3)推廣在線檢測技術(shù)可以順利地從定期檢修過渡到更合理的狀態(tài)化檢修。

但是運(yùn)用在線檢測有關(guān)技術(shù)由于目標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，各科研單位及開發(fā)商的檢測方法采用的標(biāo)準(zhǔn)參量及判定標(biāo)準(zhǔn)不一，所以不同的在線檢測裝置不存在可比性。另外，理論技術(shù)也不夠完善，沒有充分研究電氣設(shè)備絕緣特征量，也沒有明確各檢測量與絕緣剩余壽命的數(shù)值關(guān)系。很難進(jìn)行在線檢測干擾抑制，檢測結(jié)果的正確性受運(yùn)行環(huán)境存在的各種干擾因素影響。以上這些困難在一定程度上限制了現(xiàn)場絕緣檢測工作的開展。

4 電氣設(shè)備絕緣檢測技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r

近年來隨著不斷發(fā)展的計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)以及經(jīng)外線檢測技術(shù)、傳感技術(shù)、數(shù)字分析技術(shù)等，在線檢測技術(shù)也得到了快速的發(fā)展。電氣設(shè)備在線檢測技術(shù)根據(jù)測試設(shè)備與被試設(shè)備的接觸方式可分為以下幾個(gè)層次。

4.1 紅外線診斷

電力系統(tǒng)中，紅外線診斷技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛。由于紅外線儀器不用接觸，也不必進(jìn)行停運(yùn)、取樣以及解體，且測試簡便，具有較高的智能化程度，可以采用微機(jī)分析數(shù)據(jù)等特點(diǎn)得到了相關(guān)技術(shù)及管理人員的普遍肯定。例如某電力局配備的AGEMA470型紅外線成像儀自1998年投入使用后，先后發(fā)現(xiàn)了一般性設(shè)備缺陷150多臺(tái)(次)。紅外線診斷技術(shù)具有巨大的推廣價(jià)值，對(duì)于一些不確定因素會(huì)影響測試的結(jié)果需要綜合論證，不斷完善。

4.2 不定期帶電測試

作為在線檢測的初級(jí)形式的不定期帶電測試由于缺乏資金不能將在線檢測裝置安裝在每個(gè)電氣設(shè)備上而采用一種特殊檢測方法。不定期帶電測試可以對(duì)變電所的母線和線路停電困難、需要耗費(fèi)大量人力、物力的常規(guī)試驗(yàn)得到很好的解決，基于成熟的理論基礎(chǔ)還需要相關(guān)工作者進(jìn)行深入的探索論證，使金屬氧化物避雷器的帶電測試項(xiàng)目逐步推廣。

4.3 實(shí)時(shí)在線檢測

作為狀態(tài)化試驗(yàn)的高級(jí)形式的實(shí)時(shí)在線檢測技術(shù)對(duì)各個(gè)方面要求都很高。某電力局在330kV變壓器、電抗器油的微水，油中溶解氣體在線檢測儀已有了使用先例。但是由于前文所述的技術(shù)原因其他設(shè)備和項(xiàng)目的絕緣在線檢測工作未能得以開展。另外，領(lǐng)導(dǎo)層的重視程度、需要一次性投入巨大的硬件設(shè)施等因素制約著該技術(shù)的發(fā)展。

5 總結(jié)語

隨著不斷發(fā)展的科學(xué)技術(shù)，在線檢測技術(shù)的推廣應(yīng)用，人們必定可以對(duì)缺陷進(jìn)行準(zhǔn)備發(fā)現(xiàn)及監(jiān)視，同時(shí)對(duì)發(fā)展后果進(jìn)行預(yù)測，并對(duì)電氣設(shè)備的檢修策略進(jìn)行科學(xué)制定。在電氣設(shè)備絕緣檢測的中，在線檢測技術(shù)必將成為其重要組成部分，它將克服僅靠定期停電的預(yù)防性試驗(yàn)帶來的種種不便，為高壓試驗(yàn)工作帶來革命性的改變。

［1］毛東升，探討高壓電氣試驗(yàn)中安全的重要性及安全管理對(duì)策［J］，廣東科技，2012(17)。

［2］徐士高，王義基，葉蜚譽(yù)，王濟(jì)德，關(guān)于高電壓工程今后研究方向的若干問題［J］，高電壓技術(shù)，2008(02)。

［3］徐偉，明經(jīng)亮，電力系統(tǒng)中高壓電氣試驗(yàn)的探討［J］，中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2011(18)。

［4］張偉，對(duì)電力系統(tǒng)中高壓電氣試驗(yàn)的探討［J］，城市建設(shè)理論研究，2011(24)。

［5］韋湖，關(guān)于電力系統(tǒng)中高壓電氣試驗(yàn)存在問題及對(duì)策探討［J］，城市建設(shè)理論研究，2012(22)。