變電站高壓電氣試驗設備現狀及技術研究

劉聰

摘 要：高壓電氣設備是確保變電站安全、穩定運行的關鍵，高壓電氣設備的狀態對變電站工作有著直接的影響。因此，要利用高壓電氣試驗設備檢測電氣設備的性能，及時發現設備存在的問題和安全隱患，避免高壓電氣設備發生故障而影響變電站運行。本文簡要說明高壓電氣試驗的重要意義，并分析變電站高壓電氣試驗設備的發展現狀，在此基礎上研究相關技術及其優化方案。

關鍵詞：變電站;高壓電氣;試驗設備

中圖分類號：TM63文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2020）29-0046-03

Abstract： High-voltage electrical equipment is the key to ensuring the safe and stable operation of substations， the state of high-voltage electrical equipment has a direct impact on the work of the substation. Therefore， it is necessary to use high-voltage electrical test equipment to detect the performance of electrical equipment， discover the problems and potential safety hazards of the equipment in time， and avoid the failure of high-voltage electrical equipment to affect the operation of the substation. This paper briefly explained the importance of high-voltage electrical test， and analyzed the development status of high-voltage electrical test equipment in substations， and studied related technologies and their optimization schemes on this basis.

Keywords： substation;high-voltage electrical;test equipment

隨著社會經濟的快速發展，人們的生活水平有了顯著提升，日常生產和生活用電需求顯著增加，因此電力企業要加大力度，積極地對電網進行擴建和改建。現階段，我國變電站數量不斷增加，為了確保變電站可以安全、穩定地運行，為人們的生活和生產奠定良好基礎，電力企業就需要重視開展變電站高壓電氣試驗，以有效檢測變電站各項性能的指標，準確找出變電站運行中存在的各種問題并及時處理，避免出現設備運行故障。

1 變電站高壓電氣試驗的重要性

1.1 能夠確保電氣設備穩定運行

通過高壓電氣試驗，工作人員能及時發現設備中存在的問題，及時進行檢修，為電氣設備和變電站的穩定運行打下良好基礎。從長遠來看，進行高壓電氣試驗，有利于提高電力企業的經濟效益和生產效益。從短期來看，進行高壓電氣試驗有利于盡早發現電氣設備中存在的問題，及時進行分析和處理，保證電氣設備安全。減少安全事故的發生率，也就降低了企業的經濟損失，保證了電力企業的經濟效益。同時，減少電力事故的發生率，有利于樹立良好的企業形象，提升企業的綜合競爭力[1]。另外，開展高壓電氣試驗，有助于提升變電站維修人員的技術能力，使其對變電站日常運行環節有更為全面和準確的理解，為后期運行和維護工作奠定良好基礎。當后期工作中遇到問題時，其能夠進行準確判斷和處理，避免發生風險事故，提供更為安全和可靠的維修服務。因此，開展高壓電氣試驗，提高電氣設備的安全性，確保供電安全、穩定是極為重要的。

1.2 增強電力工作人員的安全感

開展高壓電氣試驗，有利于最大程度確保設備安全，保障電力系統從業者的人身安全。為了確保試驗的有效性，其間需要選擇經驗豐富、專業能力強的人員進行操作，這對于工作人員來說能夠起到一定的激勵作用，鼓勵員工在做好本職工作的基礎上積極學習，提高自身綜合素質。對電力系統進行安全測試，從某種程度上來說也能對工作人員特別是一線工作人員起到激勵作用。

2 變電站高壓電氣試驗設備現狀

高壓程控電氣試驗車通常是利用中型客車改造而成的，將高壓程控試驗系統固定在客車上，便于移動，方便將試驗設備運輸到需要進行試驗的地點開展高壓電氣試驗。目前，我國高壓程控電氣試驗車中的試驗設備大多來源于國外，人們可以利用這些設備便捷地進行各種測試。通常，在進行各項測試的過程中，將計算機接口、設備接口和電纜連接起來，利用計算機設備詳細記錄試驗獲得的資料。然后，可以利用自動化的高壓電氣設備檢驗電氣設備的性能，盡量在試驗過程中減少人力操作，確保操作流程簡便、易懂。這種測試方法的自動化和智能化水平較高，操作方便，但是對操作人員的綜合素質有較高的要求。目前，這種高壓程控電氣試驗設備自身存在一些缺陷，這類設備和技術大都是從外國引進的，總體成本較高，我國小型供電企業無法承受高昂的設備價格[2]。近年來，我國也積極地研究高壓程控電氣試驗車，上海大帆電氣設備公司的DF9800高壓電力試驗車（見圖1）就可以獨立完成220 kV以下等級的變電站電氣設備試驗，獲得了良好的市場反應。

3 簡述常規試驗設備

相比傳統高壓電氣設備，常規試驗設備的投入不高，因此目前我國電氣企業在日常工作中主要應用常規試驗設備。同樣，常規試驗設備存在一些缺陷，通常操作需要人工完成，相對于程控電氣試驗設備來說，其自動化和智能化水平不高。在人工操作的過程中，存在很多可能對結果造成影響的干擾因素。試驗期間，很多工作都需要依靠人力來完成，如分析數據、存儲數據等，在分析數據和得出結論的過程中，其對操作人員的工作經驗和專業能力有較強的依賴，因此最后獲得的結果會存在不同程度的偏差。但是，因為這類設備成本合理，我國目前大多數電力企業繼續使用常規試驗設備進行檢測。需要注意的是，在操作過程中，要不斷總結經驗，優化常規試驗設備，提升試驗結果的準確性，最終在最短時間內獲得精準的試驗結果。

絕緣測驗項目包括：測量絕緣電阻和吸收比;測量泄漏電流;測量介質損耗角正切值;絕緣油試驗;油中溶解氣體色譜分析試驗;工頻交流耐壓試驗;感應耐壓試驗等。

對繞組的絕緣電阻和吸收比進行測量，是檢查變壓器絕緣狀況的常用方法，其靈敏度較高，能夠充分反映各類絕緣體的貫通性缺陷（如瓷件破碎、接地和短路問題等）或是整體受潮。絕緣電阻測量結果分析一般采用比較法，主要比較變壓器每次試驗的結果。通常，交接試驗值需要符合一定標準，最低不能低于出廠試驗值的70%。大修后或是運行時的試驗值也要符合規定值。變壓器交接試驗過程中，線圈和套管的tan[δ]值不得超過出廠試驗值的130%。

4 高壓電氣試驗技術的改進

紅外線點溫計是一種手持的測量儀器，攜帶和操作都極為便利。在試驗過程中使用此儀器，能夠快速發現和查找熱源，儀器的契合性較高，可以和很多種類的電氣設備搭配使用，同時具有精準、高效和便利等優點[3]。

紅外線熱像儀主要用于對設備進行熱像分析，從而實現檢測目的，檢測工作可以隨時進行，這種方法還能在拆裝發電機轉子護環中發揮協助作用。

超聲波流量探測儀主要應用于停機檢修中，能夠通過測定電氣設備的流量進行試驗。

發電機在線綜合分析專家系統可以結合測試發電機獲得的數據進行綜合分析和對比，能夠明確發電機是否正常運行及運行是否符合工作要求，最終給出試驗結論和建議。

5 變電站高壓電氣試驗設備優化方案

5.1 變電站常用試驗設備

高壓發生器檢驗設備如下：直流高壓發生器（電流為2 mA，輸出電壓400 kV）;變頻諧振耐壓試驗裝備，低于500 kV變電站進行CIS和CT交流耐壓試驗，試驗電壓為720 kV;輕型試驗變壓器，測試開關、變壓器、CT、PT等設備的耐壓性;多倍頻感應耐壓試驗裝置，主要用于進行互感器和變壓器的感應耐壓試驗。

電氣測量儀器如下：變壓器直流電阻測試儀，用于測量變壓器繞組，量程為5 A（1～4 mΩ）;回路電阻測試儀，測量斷路器導電回路電阻，測量時直流需要不小于100 A，測量范圍為0～1 999.9 μΩ;互感器特性測試儀，用于通流耐壓、變比和伏安特性測試等試驗;全自動電容電感測試儀，不用拆線，就可以測量無功補償的電容器組電容量;避雷器特性測試儀，測量氧化鋅避雷器的電阻電流、全電流、諧波、有功功率、工頻電壓和相位差等。

5.2 充分利用計算機技術，優化電氣試驗設備

新時期，計算機技術實現了跨越式發展，人們在工作中可以積極利用計算機技術，提升試驗技術的先進性，可以對常規檢測設備進行逐步優化。人們可以將傳統設備和計算機設備有機結合，設計出高壓電氣設備專業軟件，充分利用計算機的智能性完成試驗。此種系統能夠解決常規設備中存在的問題，能夠從根本上提升常規設備的自動化和智能化水平。

在實際操作過程中，工作人員只需要按照系統的提示進行測試，然后將數據記錄到計算機系統中并進行匯總和分析，確保試驗結果準確，有效提升工作效率。系統主要包括錄入數據、管理和存儲數據、對比分析數據、打印測試報告、顯示測試報告等模塊單元。為了符合試驗現場要求，本系統的數據庫結構為通用型。存儲數據時，一級牽引使用站名，二級牽引使用設備名，三級牽引使用檢測日期。試驗使用通用測試數據庫，其具有以下幾點優勢：便于管理，能方便地進行擴充;數據具有一定的獨立性，避免因為局部損壞而彼此影響;維護極為便利。

建立數據庫需要遵循的原則為：每一個變電所需要建立一個獨立的數據庫，試驗時可以采取人工方式將獲得的數據錄入計算機中，對新數據和原有數據進行分析、對比、換算及存儲管理。這樣既能對幾次檢測的結果進行直觀對比，及時了解電氣設備的最新狀態，又能和其他同類設備進行比對，將不同類型的測試結果作為此次試驗的參照依據[4]。最終將所有數據進行匯總，作為工作人員進行數據分析的歷史依據。為了有效掌握設備的動態情況，要建立信息化檔案，管理相關數據信息。工作人員可以隨時調取和使用數據信息，便于進行分析，從而及時了解設備的實際情況，最大限度地確保電氣設備安全、穩定地運行。

6 結語

隨著科學技術的快速發展，常規電氣設備試驗模式已經無法滿足新時期的實際需求，在資金投入有限的情況下，只有不斷對原有技術進行優化，才能提高電氣設備試驗的準確度，保證變電站穩定運行，促進電力企業更為健康地發展。

參考文獻：

[1]貴冰.基于變電站高壓電氣試驗設備現狀及技術改進分析[J].南方農機，2018（24）：112.

[2]林浴宜.論變電站高壓電氣試驗設備現狀分析及技術改進措施[J].華東科技（綜合），2018（10）：206.

[3]張江文.高壓電氣試驗設備現狀及技術優化[J].建筑工程技術與設計，2018（18）：113.

[4]羅學偉.變電站高壓電氣試驗設備現狀及技術改進研究[J].商品與質量，2019（6）：98.