高壓電氣設(shè)備的在線檢測技術(shù)

宋昆峰，曲全躍，戴 輝

（烏魯木齊供電公司，烏魯木齊 830000）

高壓電氣設(shè)備的在線檢測技術(shù)

宋昆峰1，曲全躍2，戴 輝3

（烏魯木齊供電公司，烏魯木齊 830000）

隨著中國經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，各行各業(yè)對電能的需求量持續(xù)增加，電能供應(yīng)的質(zhì)量和可靠性人們愈來愈注重。電力體系已經(jīng)過了相對長時間的發(fā)展，在最初發(fā)展期內(nèi)，因?yàn)樯鐣陌l(fā)展速度和競爭都處于相對低的水平，因此當(dāng)時的電力供應(yīng)體系已完全可以讓當(dāng)時的需求得到滿足。社會在持續(xù)競爭與發(fā)展中進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)日新月異的發(fā)展，陳舊的電力體系供應(yīng)已經(jīng)不可以讓人們預(yù)期的要求得到滿足，從而提出了高壓電氣設(shè)備的在線檢測技術(shù)，提出的新技術(shù)在一次次試驗(yàn)與完善中，受到了大家與廣大業(yè)內(nèi)人士的肯定。

高壓電氣設(shè)備；在線監(jiān)測 ；問題

1 電氣設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)的作用要求

在電力體系運(yùn)行中，為了使電氣設(shè)備在線監(jiān)測更加及時、正確、實(shí)時、有效，一定要讓電氣設(shè)備在線監(jiān)測本身不被影響的狀態(tài)下運(yùn)行，從而使電氣設(shè)備各類狀態(tài)信號更容易于保存、整理、收集與傳輸。所以，在現(xiàn)實(shí)工作中，電氣設(shè)備不但要具備優(yōu)良的報警、自檢能力，還一定要具有監(jiān)測和抗干擾能力。它的監(jiān)測結(jié)果是在保證監(jiān)測精度的同時，運(yùn)用在線標(biāo)定對其實(shí)施有效監(jiān)測，進(jìn)而為設(shè)備故障、分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)供應(yīng)更加實(shí)時、可靠的數(shù)據(jù)，幫助設(shè)備在出現(xiàn)故障后實(shí)施性質(zhì)、定位、程度、壽命和絕緣功能的判定。

2 在線監(jiān)測技術(shù)的基本原理

在線檢測技術(shù)的原理是：在正常運(yùn)行電力設(shè)備的狀況下，經(jīng)過測量常規(guī)絕緣特點(diǎn)參數(shù)（流過設(shè)備絕緣的電流、電容量、介質(zhì)損耗因數(shù)tanδ），從而反映設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)與是不是存在的問題。而介質(zhì)損耗因數(shù)tanδ是影響高壓電氣設(shè)備的關(guān)鍵參數(shù)，設(shè)備運(yùn)行存在的問題tanδ可以及時反映，靈敏度高，簡單的在線操作控制。

在線檢測Tanδ的原理關(guān)鍵有2種：一種是經(jīng)過硬件對相位角直接測量，關(guān)鍵有過零點(diǎn)相位對比法，電壓對比法等；一種是經(jīng)過軟件對檢驗(yàn)信號A/D變換后，用軟件對測量信號實(shí)施數(shù)字化處理獲得tanδ值，關(guān)鍵是諧波分析法。

過零相位對比法的原理：把得到的電流信號i與電壓信號u實(shí)施過零整形，讓其變成過零翻轉(zhuǎn)的方波I與U，用一個“或”門電路對比出I與U過零時的時間差方波寬度T（T=90°―δ），方波寬度T用高頻時鐘脈沖讀取，依據(jù)時鐘脈沖個數(shù)n和周期△T，用公式T=n△T，能計算出T的寬度，進(jìn)而依據(jù)電壓、電流信號頻率算出δ。

諧波分析法的測試原理：第一要由高靈敏度的電流互感器檢驗(yàn)設(shè)備末端引發(fā)的電流信號，而電壓信號從電壓互感器二次側(cè)抽取，通過整形放大、低通濾波、程控放大后的模擬信號正再通過采樣維持同步采樣由A/D轉(zhuǎn)換為離散數(shù)字信號，之后運(yùn)用計算機(jī)對2個離散數(shù)字信號波形實(shí)施迅速傅里葉變換，獲得2個信號的基波傅里葉系數(shù)，2個基波的相位差進(jìn)一步求出，從而獲得tanδ。

3 高壓電力電氣設(shè)備的在線檢測

3.1 狀態(tài)檢測

對于高壓電力電氣設(shè)備診斷來說，對設(shè)備實(shí)施狀態(tài)檢驗(yàn)是其診斷的關(guān)鍵目的。能夠依據(jù)詳細(xì)的故障模式，來應(yīng)用合適的辦法和裝置實(shí)施設(shè)備狀態(tài)的測量與檢驗(yàn)，同時還要對這些信息實(shí)施有效的解決，來避免各類干擾的信息，從中選擇中可以有效的反映出狀態(tài)特點(diǎn)的信息，這是一項(xiàng)相對先進(jìn)的信息檢驗(yàn)處理技術(shù)。高壓電力電氣設(shè)備狀態(tài)檢驗(yàn)的關(guān)鍵目的是為了有效檢驗(yàn)運(yùn)行中的設(shè)備是不是健康，從而及時的檢驗(yàn)出已經(jīng)存在的或者即將發(fā)生的漏洞和問題，然后實(shí)施有效的分析與預(yù)測設(shè)備檢修的有關(guān)時間，讓其對設(shè)備的損壞降低。在實(shí)際生活中，因?yàn)樵谶\(yùn)行電壓下面的測量特點(diǎn)量要比預(yù)防性的試驗(yàn)所加電壓下的離線試驗(yàn)相同特點(diǎn)的參數(shù)的準(zhǔn)確度高，所以高壓電力電氣設(shè)備運(yùn)行的有關(guān)狀態(tài)可以更加真實(shí)的反映出。進(jìn)而也非常大的促進(jìn)了狀態(tài)預(yù)測在電力體系中的普遍運(yùn)用。對于電力電氣體系的狀態(tài)檢驗(yàn)來說，其對象關(guān)鍵針對電廠與電力體系方面的關(guān)鍵電力設(shè)備，比如變壓器、發(fā)電機(jī)和電纜與斷路器等有關(guān)的電氣機(jī)械。一般而言能夠把高壓電力電氣設(shè)備的狀態(tài)檢驗(yàn)分為3個關(guān)鍵程序：采集數(shù)據(jù)；分析數(shù)據(jù)和特點(diǎn)的提取；狀態(tài)的評估或者對故障實(shí)施診斷與分類。

3.2 狀態(tài)預(yù)測

一般應(yīng)用的預(yù)測形式有時間序列法、回歸分析法、模糊預(yù)測和灰色預(yù)測法與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等辦法。

3.3 狀態(tài)評估

因?yàn)楦邏弘娏﹄姎庠O(shè)備狀態(tài)維修是經(jīng)過一種設(shè)備的狀態(tài)為前提，然后來對設(shè)備的狀態(tài)實(shí)施事前預(yù)測的辦法，所以提升設(shè)備的可靠性和能用度則變成其最大目標(biāo)，而這種維修形式是建設(shè)設(shè)備現(xiàn)行狀態(tài)的前提下，是使用必然的方式來對設(shè)備的現(xiàn)行狀態(tài)實(shí)施有效的評估以后再予以確定。綜上所述，能夠得出高壓電力電氣設(shè)備的現(xiàn)行狀態(tài)評估是其有效的開展?fàn)顟B(tài)維修的關(guān)鍵根本。

4 高壓電氣設(shè)備在線檢測需要留意的問題

在高壓電氣設(shè)備運(yùn)行經(jīng)過中，絕緣劣化本身具備部分特點(diǎn)，當(dāng)中包含：1）絕緣介質(zhì)產(chǎn)生了損耗狀況導(dǎo)致增加損耗值，同時受到別的因素的影響，會在整個經(jīng)過中形成部分熱量，最后讓絕緣遭受熱擊穿。2）絕緣中隨時都會發(fā)生部分放電的狀況，也許會發(fā)生樹枝放電的狀況。3）絕緣的關(guān)鍵特點(diǎn)與作用受溫度的改變而出現(xiàn)改變，其影響程度會隨增大的溫度而增加，由絕緣溫度的系數(shù)決定絕緣自身的型式。4）在先檢驗(yàn)技術(shù)其實(shí)用性是特別強(qiáng)的，可以發(fā)揮出來所具備的優(yōu)勢，其關(guān)鍵的作用是特別全的，效率也特別高，但是在詳細(xì)的檢驗(yàn)中要留意檢驗(yàn)設(shè)備必須要在安全的環(huán)境中實(shí)施，這樣才可以達(dá)到檢驗(yàn)的規(guī)范，這樣就不會對設(shè)備導(dǎo)致影響，不會由于設(shè)備故障發(fā)生異常的功能，而影響設(shè)備的應(yīng)用與檢驗(yàn)。所以，在平常的工作中，作為技術(shù)人員，要常常對設(shè)備實(shí)施檢驗(yàn)，假如發(fā)現(xiàn)了反常的狀況就要實(shí)施及時解決。

5 結(jié)語

高壓電氣設(shè)備在線檢測技術(shù)是中國電力行業(yè)穩(wěn)定運(yùn)行與發(fā)展中關(guān)鍵的組成部分，其運(yùn)用的區(qū)域愈來愈普遍，在高科技，信息化時代的今天，在線監(jiān)測技術(shù)迅速發(fā)展，可以及時反映高壓電氣設(shè)備運(yùn)行中發(fā)生的問題，確保電網(wǎng)體系的正常運(yùn)行，為中國電力體系提供可靠性強(qiáng)有力的保證。

［1］韓軍.高壓電氣設(shè)備在線檢測技術(shù)的探討［J］.數(shù)字化用戶，2013（03）.

［2］王金明，李博，余江濤.如何提高繼電保護(hù)技術(shù)［J］.科技與企業(yè)，2011，2（08）：27-36.

［3］林詩.高壓電氣設(shè)備的在線監(jiān)測與狀態(tài)檢修措施分析［J］.數(shù)字化用戶，2013（14）：87.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.20.171