配電變壓器集成化智能檢測應用技術的研究

康激揚，黃福存，王雅楠，隋東硼，羅　斌

(國網遼寧省電力有限公司電力科學研究院，遼寧　沈陽　110006)

隨著我國電網建設的不斷發展以及物資集約化管理的不斷深化，通過集中招標采購的設備、材料數量越來越大。國家電網公司發布的《關于下發產品質量監督管理實施意見(試行)的通知》對產品質量監督提出了具體要求，而發布的物資監造《關于進一步加強配變等中低壓產品質量監督管理的通知》中要求“各單位統籌安排好抽檢計劃及工作的實施，擴大抽檢范圍，充實抽檢力量，加大抽檢裝備的投入，豐富抽檢手段(創造條件開展一些出廠試驗未要求的特殊試驗項目、解體檢查等)，做到抽檢工作的全面、客觀、公正[1]。”

為適應國家電網公司電網建設、運營及發展需求，加強對采購產品的質量監督，提高入網產品質量，督促、協助供應商嚴格按合同履約，深入開展供應商產品質量抽檢，加強產品全壽命周期質量監督成為當前物資工作的重要部分[2]。因此有必要加強對供應商產品質量的管控，實現強化質量監督成果與招標采購和供應商關系管理的聯動，引導供應商提高產品質量，建設堅強智能電網，為實現“一強三優” 現代公司目標提供堅強的物資保障。

通過分析傳統的試驗模式需要反復接換線，存在測試過程勞動強度大，測試效率慢等缺陷[3]，搭建智能配電變壓器集成試驗站，形成完善的配變智能檢測平臺，其具備智能切換線裝置及自動收線系統和高度集成的檢測系統，為配電變壓器的抽檢工作提供了快捷有效的評估手段。為相關單位在日益繁重的抽檢工作中減少人力投入，進一步提高工作效率。

1　配電變壓器的傳統檢測

配電變壓器按物資抽檢企業標準，針對各電壓等級被檢設備的檢測項目繁多，工作量大，另外還需兼容各制造廠家的制造工藝、產品尺寸規格各不相同的特點，原有傳統檢測方式已經不能滿足需要[4]。

傳統檢測方式中，一種是試驗人員或車輛搬運測試儀器，對倉庫內固定不動的電力設備進行各項檢測，由于電力設備涉及多項性能檢測，對于同一臺電力設備，測試人員需要攜帶多種儀器，每完成一個試驗項目就需要更換接線，才能滿足不同試驗項目的需求。如果開展類似溫升、局放或耐壓試驗項目，試驗設備體積大、質量重、所需工作電源功率大或屏蔽等工作環境的要求，都無法用人工或車載方式解決。對不同的電力設備，還要開展不同的試驗項目，所攜帶的儀器種類更多，在一輛試驗車上無法全部裝載所有設備檢測所需的儀器。

另一種是搬運被試設備，用液壓鏟車或吊車將被檢設備搬運至各類試驗裝置旁進行試驗，先進行某種儀器的接線，當一個設備需要進行多個試驗項目時，試驗人員需要等待前個試驗完成后，再換線，進行下臺儀器的測試，這樣會多次反復接拆線。開展耐壓試驗、局放試驗或溫升試驗還需要將設備拖到另一個試驗區域，這樣對于不同的試驗項目需要多次搬運被檢設備。

傳統的試驗模式不僅需反復接換線，而且儀器或設備需要多次搬運，測試過程勞動強度大，測試效率慢。另外，各試驗項目所得到的數據需要人工輸入到計算機中，通過計算機進行計算匯總，不僅數據錄入方式會出現差錯，而且效率也不高[5]。

2　配電變壓器集成化智能檢測系統

2.1　檢測系統的組成

為提高配電變壓器物資抽檢效率，搭建一套配電變壓器智能集成試驗站智能檢測系統，由每個檢測工位的檢測設備(包括綜合檢測機柜和試驗設備)、智能切換線裝置、自動收放線裝置、測量輔助裝置(含接線提示屏)組成，測量總控系統如圖1所示。

2.2　檢測系統的基本功能

a. 檢測系統合理布局。為了給檢測工位預留寬敞的試驗空間，將大部分檢測設備集成到一個綜合測試機柜，放置在二層平臺上。既保證了整體美觀，也便于日后對檢測設備的維修與校驗。部分檢測設備由于體積大、質量重、具有安全距離要求，因此放置在檢測工位地面上，其布局示意圖如圖2所示。

圖1　配電變壓器智能集成試驗站智能檢測系統

圖2　檢測系統的基本布局

b. 檢測系統的合理分配。將測試接線相類似的檢測設備分配在一個檢測工位，配合智能切換線裝置，減少換線的次數，提高效率;將同一被檢設備需要用到的檢測設備集中在盡可能少的檢測工位內，以減少被檢設備需要進入的工位數量，節約搬運時間。

c. 檢測系統的高度集成。將檢測項目所需檢測功能模塊類似的檢測設備規劃在同一個檢測工位內，使檢測設備按照功能模塊化設計，減小了設備體積、重量，避免重復投資，實現檢測設備的高度集成[6]。檢測功能模塊系統如圖3所示。

圖3　檢測功能模塊系統

d. 檢測系統的自動測量。總控室通過光纖將測控信號傳送到各工位通信信號轉換裝置，由轉換裝置分配到各檢測設備的通信接口，實現對檢測設備自動測量及讀取測量結果的功能。采用光纖通信可以隔離各個工區之間的電信號，避免試驗時的相互干擾影響，具有較高的穩定性、可靠性。

圖4　智能切換線裝置系統原理圖

2.3　智能切換線系統

檢測工位主要針對配電變壓器配置了檢測項目，其中包含電壓比測量及聯接組別測量、繞組直流電阻測量、空載電流及空載損耗測量、負載損耗及短路阻抗測量、有載分接開關試驗及溫升試驗等項目[7]。

為了試驗過程中減少接換線提高試驗效率，搭建一套智能切換線裝置，采用此套裝置后，能在一次接線后自動完成以上所有的試驗項目。裝置的原理如圖4所示。

自動切換線裝置分為2個機柜設計，1臺高壓切換線裝置和1臺低壓切換線裝置。被檢變壓器進入檢測工位后，只需分別將高壓端子和低壓端子與高、低壓切換線裝置的輸出端子一一對應聯接即可。

由于空載試驗時，高壓端存在高壓輸出，所以高壓切換線裝置中安裝了高壓真空斷路器K1、K2，將高壓側其余的測試設備隔離。圖4中高壓側開關組K4、K5、K6、K7分別用于切換不同的測試項目。

低壓切換裝置中的K1開關，用于負載損耗試驗時短路低壓線圈使用，由于短路引線的阻抗會對測量結果帶來影響[8]，這里專門設計了電壓、電流檢測單元，用于檢測測量引線附加的損耗，在軟件的配合下，可以自動扣除測量引線帶來的誤差。

低壓切換裝置中的K8、K9、K10開關組用于切換不同測試項目時對應的低壓測試引線。

所有測試電流線和電壓線都分開，避免了測試過程中測試線長度對試驗結果的影響。

該裝置可以一次接線完成電流互感器高壓側繞組直流電阻、低壓側繞組直流電阻、伏安特性、準確度、匝間過電壓等試驗項目。

2.4　自動收放線裝置的功能

自動收放線裝置位于檢測工位上方的專用檢修通道上，如圖5所示，在被檢設備運輸至檢測工位后，自動收放線裝置會自動放下被檢設備在該檢測工位需要進行的檢測項目測試線，避免試驗人員選錯測試線，在試驗完畢后，裝置自動收起測試線。

圖5　自動收放線裝置系統

3　結束語

本文著眼于分析傳統配電變壓器檢測的缺陷與

不足，搭建了一種配電變壓器集成化智能檢測平臺，為配變的抽檢工作提供了有效性評估手段。配電變壓器集成化智能檢測系統平臺的智能切換線系統、自動收放線系統及高度集成的檢測功能模塊系統具有安全性好、準確度高、可靠性強等優點。系統搭建的配電變壓器智能切換線裝置，可以大大減少試品接換線時間，進一步提高檢測工作效率。智能配電變壓器集成檢測系統為配電變壓器的抽檢工作提供了方便快捷的檢測手段，能夠滿足配變檢測量日益提高的檢修需求，使相關單位在日益繁重的抽檢工作中減少人力投入。

參考文獻：

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[8]陳民鈾，李霞，王平，等.配電變壓器短路和開路損耗在線測量系統[J].電機與控制學報，2012，16(3)：36-41.