隨著現代科技迅猛發展以及高速鐵路的逐漸普及,加上煙草業、有色金屬以及旅游產業對電能供應需求變化較大,導致在電力供應中出現電能諧波、電壓波動、配變或線路輸出功率低等現象,引發電流畸變和電磁干擾等方面的供電質量問題。為了保障電力設備安全穩定運行,提升電力供應穩定性,云南電網有限責任公司玉溪供電局與北京交通大學、云南電力技術有限責任公司經過3年的不斷攻關,率先開展了變電站關鍵設備狀態多維智能檢修技術研究。
一是率先提出了基于太赫茲的非接觸式檢測技術,實現了套管、絕緣子狀態的帶電檢測及斷路器真空度的免拆卸檢測,可分辨5個級別的絕緣狀態,真空度分辨率可達0.5×10-1Pa,所用技術及指標未見報道。
二是研究了變壓器、斷路器檢測智能集成技術,開發了一體化智能試驗系統,搭建了集成化移動檢測平臺,提升了檢測效率和安全性,系統最大連接時間為2.5ms,定值自檢最大誤差為1.78%,電氣參數檢測精度0.1%~1.0%,優于同類產品3%~5%的指標。

圖1 主要創新技術框圖

圖2 太赫茲絕緣化檢測原理圖

圖3 高壓斷路器集成化檢測整體接線示意圖
三是研究了基于人工智能的二次設備狀態評估技術,構建了系統化、一體化智能檢測平臺,實現了二次設備狀態評估智能化,提升了狀態評估和預測的準確性和可靠性,與傳統方法相比,根據30多個變電站應用數據統計,發現漏檢20余處,準確度提升了60%;依據完成度和所用時間統計,檢修效率提升了50%~70%。
本項目由云南電網玉溪供電局聯合北京交通大學完成之后,應用于本單位500kV玉溪變、220kV撫仙變、110kV長春變等各個電壓等級30多座變電站。通過應用,發現了斷路器運行隱患12項,支柱絕緣子隱形缺陷8項,直流系統缺陷21項,有效提升了設備運維水平,為實現變電站關鍵設備智能檢修邁出了重要一步。同時,選擇了云南省臨滄、德宏等其他地區供電局試點應用,也取得了較好的效果,本成果已經具備全省推廣的條件。
項目研究申請發明專利20件,授權11件,授權實用新型專利25件,軟著10項,發表高水平論文40篇,專著1項。經中國電工技術學會組織鑒定,該成果為變電站檢修運維提供了更高效的解決方案,整體處于國際先進水平。