摘要：随着我国能源发展战略的实施，西电东送和北电南送网络的规划和建设正在逐步落实。为保障各能源基地长距离配电网络的运行效率和可靠性，国家电网的骨干网络电压已经达到了1000KV的特高压级别。而如此大容量、大覆盖面积的电网建设和运行，其稳定性和安全性必须有与之相匹配的技术手段提供保障。此外由于在科研、国防和大型工业企业等领域的用电设备因不断的技术革新，需要进行高压电气试验而确保运行安全的设备也越来越多。而目前传统的高压电气试验设备的试验数据采集效率、数据的准确性、试验的安全性以及落后的数据分析方法显然无法满足现行电力系统的检测需要。因此应借鉴西方发达国家的先进高压电气试验设备的技术原理和制造技术，运用现代的计算机、自动化控制以及智能化技术对现有设备进行改造，满足电力系统运行维护对高压电气试验设备的新要求，减少因经常停电检测和进口试验设备造成的不必要支出。
关键词：技术改进；智能化；自动化：高压电气试验设备；在线监测
引言：
近年来我国的电力系统经历了跨越式的发展，为了满足国民经济发展和人民群众的生活对电力供应的需要，电力生产、输电和配电网络的规模和容量不断的攀升，在供电量和服务质量方面都有了明显的提升。但是与此同时电力系统的运行可靠性要求也已经今非昔比。电力设备、设施的制造、安装和运行维护的技术要求也达到了空前的高度。
一、高压电气试验及其应用
（一）高压电气试验概述
高压电气试验可以通过对电力设备的使用性能参数进行检测，并将试验数据结合试验内容和试验现场的设备工作环境参数进行分析，以便判断设备的工作状态能否达到其设计的使用要求。试验的主要检测目标是设备的绝缘性能，因为如果电力设备在电力系统中因其绝缘性能不良而引起系统故障，将会造成系统电力供应中断或者损坏更多的设备。因此基于保障电力系统运行安全的目的，需要在设备正式投入使用前以及按照相关的规定进行系统维护时，设计科学的试验方案和使用必要的试验设备，通过停电试验或者在线监测采集到的各项数据对设备的运行参数进行科学的评价。
（二）高压电气试验的应用
高压电气试验一般应用于电力系统设备安装前的检测、设备经过大修后的检测以及设备在系统使用过程中的常规维护检测。首先由于电力设备的制造原理和生产工艺非常复杂，因此在生产过程中往往因为加工工艺原因造成肉眼看不见的缺陷，影响设备的绝缘性能。所以为防止新设备在安装投入使用时出现故障而造成不必要的经济损失，必须按照相关规定进行高压电气试验。其次当设备进行过大修后，如果不进行高压电气试验，就无法保证其维修后的状态可以满足使用要求，因此同样需要经过试验确定合格，方可再次投入系统的使用中。最后电力设备在使用过程中由于受到电力负荷的冲击、环境温度和湿度的影响、有腐蚀性的环境对介质的腐蚀以及机械震动等的损害，其绝缘性能会逐步下降。为避免因绝缘性能劣化而导致供电事故的发生，必须对设备的运行参数进行在线监测或者定期进行高压电气试验来采集和分析[1]。以便根据相关试验和检测结果找到绝缘性能劣化的原因，采取必要措施对设备进行维护或维修，使其绝缘性能始终能够符合系统安全运行的要求。
二、高压电气试验方法及其设备原理
（一）高压电气试验方法
传统的高压电气试验指的是停电试验，即设备在接受试验检测时不属于电力系统运行的一部分。这种方法根据试验的特点一般将高压电气试验中的抗压试验称为破坏性试验。抗压试验的目的是得到设备的绝缘性能在一定的工作条件下能够承受的最大电压值。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而通过对设备的运行参数进行测量分析来判断其绝缘性能的试验则称之为非破坏性试验。非破坏性试验利用试验设备对电气设备的介质损耗因数、电压分布、绝缘电阻、或者泄露电流等运行参数进行测量，同时也要测量环境的温度、湿度等对设备运行状态有影响的参数数据。然后根据相关标准对各个参数进行分析和比对，得出设备绝缘性能的评价结果。
（二）高压电气试验设备及其基本工作原理
高压电气试验设备通常由被测设备进行加压的变压器、采集设备运行参数的数据采集模块以及数据显示模块构成。变压器的供电电压可通过变频器进行调整，为满足超高压电气设备的检测需要，有的试验设备可以由多个变压器串联，来提高供电电压。数据采集模块是由电子、电气元件集成制造的，在试验过程中，试验设备通过电气接口与被测设备相连接，在试验设备加压的过程中，数据采集模块将被测设备的运行参数采集并转换为数字信号，通过显示模块的屏幕呈现在试验人员面前[2]。试验人员需要将不同试验条件下产生的数据进行记录并进行分析，完成对电力设备的检测。
三、高压电气试验设备的技术改造建议
（一）改进数据采集模块，提高数据测量的精确度
试验结果的科学性和精确度取决于获得设备的原始运行参数的精确度。由于计算机技术的高度发达和传感技术、自动化控制技术的进步，运用具有更强大数据处理能力的数据处理器，结合先进的数据信号转换装置，对现有高压电气试验设备的数据采集模块进行升级改造，能够提高设备对电力系统运行试验参数的敏感度，提高数据的测量精确度并且增强数据的处理效率[3]。而数据处理器和信号采集转换装置在市场上都已经是十分成熟和普及的技术，其经济成本相比购买具有同样功能的新设备要低廉的多。
（二）开发智能化的专家系统对数据进行分析
目前高压电气试验设备存在的最大短板就是无法满足利用计算机对试验数据进行现场分析的需要。试验人员需要将测量结果进行记录再另行分析，使试验的工作效率较低，而且分析结果也容易出现人为因素的干扰。而在运用人工智能技术进行数据分析和网络通讯高度发达的时代，针对高压电气试验的数据分析需要，开发出与之相适应的专家系统。并且将预装了专家系统软件的计算机与试验设备的信号采集模块相联，就能够实现试验数据的自动化采集和智能化分析[4]。根据被测设备的使用要求、以往相同设备的运行数据参数、环境温度湿度参数进行专家系统的设置，由专家系统代替试验人员对试验数据进行分析，并且得出试验结论。
四、结束语
相比于我国电力系统设备设施、电网容量和供电网络电压级别的跨越式增长，在系统及其设备运行状况的检测技术方面还有很多不足之处。由于新技术和新设备的大量使用以及电力系统负荷的持续增加，传统的高压电气试验设备已经普遍无法满足使用需要。因此应充分利用我国在人工智能和自动化控制技术方面的研究成果，加快智能化在线监测网络的建设，减少频繁停电检测对电力系统运行的影响，提高高压电气试验检测的工作效率和设备运行监控工作的质量。
参考文献：
[1]芦迪. 解析高压电气试验设备及技术改进[J]. 科学技术创新, 2016(35):132-132.
[2]黄亮, 田瑞芳. 关于高压电气试验设备现状分析以及技术改进[J]. 科学与财富, 2017(3).
[3]张萌萌, 赛亚男, 吕红娟. 浅析变电站高压电气试验设备现状及技术改进措施[J]. 工程技术:全文版, 2017(1):00169-00169.
[4]罗国敏. 针对高压电气试验设备现状分析及技术改进[J]. 科技展望, 2016, 26(16).
论文作者:牛涛
论文发表刊物:《电力设备》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/2
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