电气试验自动化控制技术的应用研究论文_牛昊,柴弘毅

电气试验自动化控制技术的应用研究论文_牛昊,柴弘毅

(山东格瑞德设计咨询有限公司 山东济南 250021)

摘要:随着电力工业的飞速发展,机组参数、系统电压等级逐步提高,电气设备的绝缘强度、系统过电压的限制水平对系统安全经济运行的影响日益突出。据统计,电网的各种故障多是由于电气设备绝缘的损坏所致,因此了解设备绝缘特性,掌握绝缘状况,不断提高电气设备绝缘水平是电力系统安全经济运行的根本保证。

关键词:电气试验;自动化控制;技术应用

一、电气试验的重要作用

电力系统包括众多的电气设备,有些电气设备的故障甚至会威胁到整个系统的安全供电。电力生产的实践证明,对电气设备按规定开展检测试验工作,是防患于未然,保证电力系统安全、经济运行的重要措施之一,所谓“预防性试验”由此得名。对于新安装和大修后的电气设备进行的试验,称为交接验收试验。其目的是鉴定电气设备本身及其安装和大修的质量。

二、电气试验的主要内容

在电气试验过程中,需要对电气设备及系统的功能性能进 行检验,提前发现设备隐患,确保电气设备能够达到实际使用要求。由于智能电网中的电气设备种类繁多,需要根据具体的设备类型、型号等,采取有效的电气试验方法,确保试验过程的安全性及试验结果的可靠性。

1、绝缘预防性试验

电气设备绝缘预防性试验是保证设备安全运行的重要措施,通过试验,掌握设备绝缘状况,及时发现绝缘内部隐藏的缺陷,并通过检修加以消除,严重者必须予以更换,以免设备在运行中发生绝缘击穿,造成停电或设备损坏等不可挽回的损失。

绝缘预防性试验可分为两大类:一类是非破坏性试验或称绝缘特性试验,是在较低的电压下或用其他不会损坏绝缘的办法来测量的各种特性参数,主要包括测量绝缘电阻、泄漏电流、介质损耗角正切值等,从而判断绝缘内部有无缺陷。实验证明,这类方法是行之有效的,但目前还不能只靠它来可靠的判断绝缘的耐电强度。另一类是破坏性试验或称耐压试验,试验所加电压高于设备的工作电压,对绝缘考验非常严格,特别是揭露那些危险性较大的集中性缺陷,并能保证绝缘有一定的耐电强度,主要包括直流耐压、交流耐压等。耐压试验的缺点是会给绝缘造成一定的损伤。

2、电气设备交接试验

为适应电气装置安装工程和电气设备交接试验的需要,促进电气设备交接试验新技术的推广和应用,国家标准GB50150-91《电气设备交接试验标准》详细地介绍了各项试验的内容和标准。电气设备交接试验除了部分绝缘预防性试验还有其它一些特性试验,例如变压器直流电阻和变比测试、断路器回路电阻测试等。

3、绝缘预防性试验的基本原理

3.1绝缘电阻的测试绝缘电阻的测试是电气设备绝缘测试中应用最广泛,试验最方便的项目。绝缘电阻值的大小,能有效地反映绝缘的整体受潮、污秽以及严重过热老化等缺陷。绝缘电阻的测试最常用的仪表是绝缘电阻测试仪。绝缘电阻测试仪(兆欧表)通常有100V、250V、500V、1000V、2500V和5000V等类型。使用兆欧表应按照DL/T596《电力设备预防性试验规程》的有关规定。

3.2泄漏电流的测试

一般直流兆欧表的电压在2.5KV以下,比某些电气设备的工作电压要低得多。如果认为兆欧表的测量电压太低,还可以采用加直流高压来测量电气设备的泄漏电流。当设备存在某些缺陷时,高压下的泄漏电流要比低压下的大得多,亦即高压下的绝缘电阻要比低压下的电阻小得多。

3.3直流耐压试验

直流耐压试验电压较高,对发现绝缘某些局部缺陷具有特殊的作用,可与泄漏电流试验同时进行。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆直流耐压试验与交流耐压试验相比,具有试验设备轻便、对绝缘损伤小和易于发现设备的局部缺陷等优点。与交流耐压试验相比,直流耐压试验的主要缺点是由于交、直流下绝缘内部的电压分布不同,直流耐压试验对绝缘的考验不如交流更接近实际。

3.4交流耐压试验

交流耐压试验对绝缘的考验非常严格,能有效地发现较危险的集中性缺陷。它是鉴定电气设备绝缘强度最直接的方法,对于判断电气设备能否投入运行具有决定性的意义,也是保证设备绝缘水平、避免发生绝缘事故的重要手段。

交流耐压试验有时可能使绝缘中的一些弱点更加发展,因此在试验前必须对试品先进行绝缘电阻、吸收比、泄漏电流和介质损耗等项目的试验,若试验结果合格方能进行交流耐压试验。否则,应及时处理,待各项指标合格后再进行交流耐压试验,以免造成不应有的绝缘损伤。

三、自动化控制技术在电气试验中的应用

1、应用自动化控制技术提高电气试验效率

随着电气自动化技术的快速发展,通过在电气试验中采用自动化控制技术,能够进一步提升试验安全性,同时有利于提升电气试验效率。在应用自动化控制技术的电气试验过程中,可通过与计算机和网络系统结合,搭建多种功能的自动化试验平台,对电气设备系统进行检测。在网络通信功能的支持下,技术人员可进行远程操作和控制,利用自动化试验平台提供的功能界面,方便快捷的开展电气试验活动。技术人员可根据试验方案,设计系统运行参数,有计算机系统控制电气设备运行。同时也可利用MATLAB软件等,展开模拟分析计算,获取详细的试验参数,并根据预先设定的函数方法,对电气设备功能、性能指标进行量化评价。在此情况下,能够有效提升电气试验效率。同时对于以往需要在高辐射、冷冻室等环境中进行的试验,也可避免对试验人员身体健康造成威胁,采用自动化控制技术完成试验操作。

2、应用自动化控制技术提升试验准确性

电气试验是检验电气工程质量的关键途径,因此必须确保试验结果的可靠性,切实通过开展电气试验,反映出电气设备系统存在的问题。以往在试验操作过程中,由于人工干预过多,容易因操作失误影响试验结果的准确性。针对这一问题,电气自动化控制技术采取指令控制方式,所有操作指令均由技术人员根据试验要求预先设定,然后由系统自动完成软硬件控制功能。在指令传输过程中,根据电气设备地址代码识别目标设备,可以保证操作指令的精准执行。在自动化控制技术的应用下,操作人员几乎不需要与电气设备系统发生直接基础。完成测试后,相关指标数据的统计分析工作也有自动化系统完成,向操作人员显示可视化的试验结果。在此情况下,能够实现对电气试验误差的有效控制,保证数据结果的准确性。

3、应用自动化控制技术提升试验监控水平

在自动化控制技术的应用下,可实现对电气试验过程的全面控制,采取集中控制和与远程控制相结合的办法,根据试验现场情况,灵活组网,方便试验过程观察及结果数据采集。在智能电网建设过程中,多数电气设备都具有一定的通信功能,可通过系统组网,实时传输质量和结果数据。采取集中监控方式,还可以节省系统布置成本,方便维护,通过设置集中处理器即可实现。除了对电气设备系统运行参数进行监控外,还可对现场环境条件进行监测,及时发现异常情况,终止试验,防止对电气设备造成损坏。在此情况下,能够使电气试验过程的安全性得到保障。

结束语

综上所述,电气自动化控制技术在电气试验中的应用,能够解决以往电气设备试验中存在的难点问题,减少人为干扰,提高试验过程的安全性。同时在电气自动化控制技术的应用下,电气试验结果也更加可靠,为电气设备投入运行后的运行质量提供保障,从而促进电气工程建设水平的提升。

参考文献:

[1]刘晓华.电气自动化控制技术的问题及解决策略[J].四川建材,2018(19):133-135.

[2]张海光.浅谈电气自动化控制系统的应用及发展趋势[J].电脑迷,2019(22):264-266.

论文作者:牛昊,柴弘毅

论文发表刊物:《电力设备》2019年第13期

论文发表时间:2019/11/11

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