电气试验设备现状及技术改进分析论文_张文超,刘智,屠铭,易蕾,何博

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摘要:近年来,随着我国经济的持续发展,用电规模和数量也日益增加,为了确保电力系统的正常、稳定运行,变电站高压电气设备必须进行定期的检测,及时发现问题,解决问题。随着电力科技和软件的进步,针对试验设备绝缘性能的好坏以及设备的运行状态也涌现了很多新的技术和方法。因此,本文主要就变电站高压电气试验设备现状及技术改进分析进行阐述。

关键词:电气设备;技术;试验方法

1变电站高压电气试验的重要性

1.1专业概念介绍

(1)变电站:简而言之就是改变电压的场所。为了减少电力输送的损耗,电厂出来的电力通过变电站将电压升高,然后通过电力线路传输,等其达到用户附近后再通过变电站将电压降低到用户可使用的范围。其也是电力系统中变化电压、接收和分配电能、控制电力和流向的电力基础设施,它通过变压器将各级电压的电网有机联系起来。

(2)高压电器:它是在高压线路中用来实现开断、闭合、保护、调节、控制和测量的设备。

(3)过电压:其是指工频下交流电压均方根值升高,超过额定值的10%,并且持续时间大于1分钟的长时间电压变动现象;过电压的出现通常是负荷投切的瞬间结果。正常使用时在感性或容性负载接通或断开情况下发生。

1.2高压电气试验的重要性

(1)电力系统主要由发电设备、供电设备、用电设备等组成。为了确保它们能长期稳定的在额定电压下运行,必须具备在过电压下的绝缘强度。在电力系统的各种故障中,多发原因基本上都是由于过电压造成设备的绝缘损坏引起的。当绝缘有损坏时若不及时发现,势必会造成电力设备损坏而造成停电事故,从而影响了用户生活、工作,而且严重的还会造成人员伤亡和财产损失。

(2)而高压试验的目的就是通过一定的方法依靠相关的检测设备采用模拟的方法来检验电气设备绝缘性能的可靠性,从而为发电、供电、用电等环节提供全面、科学、可靠的电力数据。

2电气试验设备的现状分析

2.1常规电气试验设备的分析和介绍

我国大多数电力企业都是采用传统的电气试验设备进行的电气试验。然而传统设备却无法实现自动化的检测处理,外加传统的高压电气设备本身也拥有很大的体积,因此在使用过程中是无法顺利运送的,而且工作人员在展开测试工作时也无法通过计算机来实现数据的分析工作,只能通过人工操作去完成测试,这样一来就会造成操作步骤非常复杂,除此之外,在人工记录测试的整个过程中,工作人员需要精确的分析并判断出测试数据的合格程度,一旦工作人员在这项工作环节出现了错误,就容易导致测试结果出现严重的偏差。但传统电气试验设备的成本相对较低。

2.2高压程控电气试验车的分析和介绍

相对于传统电气试验设备而言,安装高压电器试验测试系统就能解决传统电气试验设备体积较大且运送不方便等问题,工作人员可以通过驾驶客车来展开电气试验工作。到目前为止,我国的电气试验检测设备大部分都是国外进口的,像前段测试单元、数据通道环节、测试通道控制环节都能通过这些先进设备来进行,可以说它能对各种目标进行测试。工作人员在进行电气试验的整个过程中,检测设备和同变电站之间就可以通过电缆去连接,当设备测试成功启动之后,高压程控电气试验车就可以进行自动检测,自动记录和保存检测结果。这个测试方法最大的特点就是操作起来比较便利,但它的应用成本比较高。

3常见的电气试验方法分析

3.1关于耐压试验方法的分析

耐压测试(puncturetest)是检验电器、电气设备、电气装置、电气线路和电工安全用具等承受过电压能力的主要方法之一。分工频耐压试验和直流耐压试验两种。

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直流耐压试验能有效地发现绝缘受潮,脏污等整体缺陷,并能通过电流与泄漏电流的关系曲线发现绝缘的局部缺陷。由于直流电压下按绝缘电阻分压,所以,能比交流更有效地发现端部绝缘缺陷。同时,因直流电压下绝缘基本上不产生介质损失,因此,直流耐压对绝缘的破坏性小。另外,由于直流耐压只需供给很小的泄漏电流,因而所需试验设备容量小,携带方便。

交流耐压试验在被试设备电压的2.5倍及以上进行,从介质损失的热击穿观点出发,可以有效地发现局部游离性缺陷及绝缘老化的弱点。由于在交变电压下主要按电容分压,故能够有效地暴露设备绝缘缺陷。但是,交流耐压对绝缘的破坏性比直流大,而且由于试验电流为电容电流,所以需要大容量的试验设备。

直流耐压试验和工频交流耐压试验都能有效地发现绝缘缺陷,但各有特点,因此两种方法不能相互代替,必要时,应同时进行,相互补充。

3.2关于直流电阻试验的分析

变压器绕组的直流电阻是变压器交接和例行试验的基本项目之一,也是变压器发生故障后的重要检查项目,这是因为直流电阻及其不平衡率对综合判断变压器绕组(包括导杆和引线的连接,分接开关及绕组整个系统)的故障可提供重要的信息。通过直流电阻的试验,可以检查绕组接头的焊接质量和绕组有无匝间短路,电压分接头各个位置接触是否良好,以及实际位置与分接指示位置是否一致,引线是否存在断裂,多股并绕的绕组有否断股情况。

3.3关于介损试验的分析

高压电气设备绝缘介质损耗(tgδ)试验,始终是电力系统绝缘试验中重要试验项目之一。任何电介质(绝缘材料)在电压的作用下,都有能量损耗。介质损耗会使温度上升,造成电介质绝缘劣化,严重的甚至会使电介质失去绝缘性能,而造成所谓的“热击穿”。所以介质损耗的大小,在电气设备的绝缘监测中是衡量设备绝缘水平的一项重要物理指标。通过介损(tgδ)试验可以比较有效的监测出设备的绝缘缺陷。

4关于电气试验设备技术的具体改进措施

4.1建立状态数据库在进行数据分析和检测的过程中,可以通过一些常规的组织图形去设置一个全新的测试数据库,将每一个变电设备进行一个命名和标记,对其标记相应的编码。同时把这些设备的生产日期、检测日期、数据变化全部标出来,以便于对变电站系统进行统一的管理。在建立数据库时需要把每个变电站都设置一个与其对应的数据库,多台设备共同记录的数据才会更加精准。另外,工作人员在整个操作过程中也可以对一些常规试验设备进行操作,把操作结果及时保存到计算机当中,然后再通过计算机把这些数据进行处理、分析、转换及储存,并与和之前的历史数据进行对比,找出问题所在,提出有效的解决方法。最终,也要把这些设备的试验结果进行存档,工作人员也要对电气设备进行及时的追踪和更新。

4.2开发电气试验设备的管理软件功能

在对电气试验设备进行检测时可通过开发一个管理软件去实现信息的处理功能,可以针对于常规设备去开发一个具备管理功能的软件,其主要目的是为了提高电气试验设备的功能服务,以便于提高电气试验结果的精准度。在计算电气数据过程中,系统和计算机进行有效的连接之后,也要把电气试验中的数据结果进行及时的分析、保存和打印。

5结束语

在电力行业中电气试验设备性能的好坏会直接影响到电力行业的整个发展。然而在实际生活中由于受到很多不同因素的影响,就导致很多电力企业无法使用更先进的电气试验设备。根据这个问题,技术人员需根据电力企业特点去对传统设备进行及时改造和升级,这样才能实现电气试验设备的最大工作效率。另外,在提高电气试验设备的运行精准度的同时,工作人员也要及时发现测试装置中的不足,并根据所存在的问题提出改进措施,以便于促进电力行业的快速发展。

参考文献

[1]于鑫龙.变电站高压电气试验设备现状及技术改进分析[J].科技创新与应用,2013(25):160.

[2]陈化钢.电气设备预防性试验技术问答[M].北京:水利电力出版社,1998.

[3]陈天翔,王寅仲.电气试验.中国电力出版社.

论文作者:张文超,刘智,屠铭,易蕾,何博

论文发表刊物:《基层建设》2018年第27期

论文发表时间:2018/10/18

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