電力設(shè)備高壓試驗關(guān)鍵點及安全保障探究

王振

（國家廣播電視總局無線電臺管理局五〇一臺，云南 昆明 650302）

隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的興起，數(shù)據(jù)分析已成為提高電氣設(shè)備智能管理水平的重要途徑。經(jīng)過長時間的發(fā)展，許多電網(wǎng)公司已經(jīng)積累了大量的設(shè)備測試數(shù)據(jù)。在電力系統(tǒng)中，電力設(shè)備是重要的核心設(shè)備，發(fā)電機組的運行狀態(tài)直接影響電力系統(tǒng)的可靠性運行。對電力系統(tǒng)高壓電氣測試的檢測和研究，可以及時發(fā)現(xiàn)潛在的故障問題并及時處理，有效地保證了電力系統(tǒng)的可靠運行。但是，大多數(shù)相關(guān)研究都集中在評估和維修。相關(guān)研究并未基于實際現(xiàn)場數(shù)據(jù)對測試閾值進行相關(guān)研究。設(shè)備的實際運行狀態(tài)或多或少與環(huán)境（溫度、濕度）和設(shè)備本身的特性（運行周期、制造商）有關(guān)，但是，作為直接反應(yīng)設(shè)備狀態(tài)的各種測試指標(biāo)并不能反映不同的條件。將變壓器負(fù)載，在線監(jiān)測和環(huán)境氣象數(shù)據(jù)融合到一個高維隨機矩陣中，以研究設(shè)備性能評估和異常檢測。因此，這些指標(biāo)之間的差異將在識別設(shè)備缺陷和故障時引起某些問題。以前有關(guān)問題的研究通常集中在實驗室測試上。建立了一套完整的實驗平臺，用于研究溫度和濕度對電力設(shè)備可靠性和安全性的影響。使用了可以精確調(diào)節(jié)小環(huán)境相對濕度的技術(shù)，并對不同表面惰性物質(zhì)和不同可溶性物質(zhì)的疏水性，隨環(huán)境濕度的變化進行了比較和研究。實際的現(xiàn)場數(shù)據(jù)比實驗室數(shù)據(jù)更能反映受各種外部因素及其自身因素影響的設(shè)備的狀況，客觀地確定實驗閾值更為實用。通過模擬氣候變化條件，研究不同條件對變壓器油中微量水分及其絕緣性能變化的影響。但是，在實驗室條件下進行的各種類型的測試和研究很難完全反映現(xiàn)場的實際運行狀態(tài)，并且不適用于確定設(shè)備測試閾值，而更適用于研究原理。本文根據(jù)近幾年來的歷史設(shè)備測試數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)特征、分析方法和環(huán)境因素以及設(shè)備本身運行的影響，對檢測指標(biāo)進行優(yōu)化和動態(tài)調(diào)整?？偨Y(jié)了高壓電氣測試方案的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，提出了針對高壓電氣測試方案存在問題的改進措施，提高了高壓電氣測試方案的準(zhǔn)確性和效率，有效地保證了電力系統(tǒng)的平穩(wěn)運行。

1 電力設(shè)備高壓試驗關(guān)鍵數(shù)據(jù)與分析

高壓試驗關(guān)鍵數(shù)據(jù)與分析對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性至關(guān)重要。高壓試驗關(guān)鍵數(shù)據(jù)測試的改進策略包括建立數(shù)據(jù)庫，處理引線問題以及應(yīng)用在線監(jiān)視技術(shù)以確保測試的準(zhǔn)確性并促進電力系統(tǒng)的安全運行。在電力系統(tǒng)高壓電氣測試的理論研究下，可以促進實際電力系統(tǒng)的良好運行。在電力設(shè)備高壓試驗關(guān)鍵數(shù)據(jù)與分析中，如果要確保電氣設(shè)備正常工作，可以使用高壓電氣測試進行電氣設(shè)備的參數(shù)設(shè)置，具有安全性高、可以抵抗更多干擾等諸多優(yōu)點。并且不需要太多的手動操作。在電力系統(tǒng)的高壓電氣測試中，它主要包括三個方面的測試：一是線路氣隙的電氣特性測試。為了避免相鄰塔架對測試過程的負(fù)面影響，有必要確保兩個相鄰塔架之間有一定距離，以確保高壓輸電線路的平穩(wěn)運行。第二是串聯(lián)諧振耐壓測試。主要目的是防止設(shè)備消耗更多功率而不實際發(fā)揮作用。進行該測試有利于提高功率輸出的可靠性，并在科學(xué)調(diào)整下確保整個電氣設(shè)備的穩(wěn)定性。

1.1 電力設(shè)備高壓試驗數(shù)據(jù)特征

在分析之前，應(yīng)先整理電力設(shè)備高壓試驗數(shù)據(jù)，并應(yīng)仔細(xì)檢查兩個因素：即數(shù)據(jù)量和分散性。根據(jù)統(tǒng)計分析的基本原理，當(dāng)樣本大小n＜50時，構(gòu)建統(tǒng)計信息通常不能表示總體數(shù)據(jù)特征，因此，將有效數(shù)據(jù)量小于50的數(shù)據(jù)項刪除。分散程度表示數(shù)據(jù)集的分散程度。在電力設(shè)備測試過程中，由于測試電力設(shè)備的范圍和方法的不同，數(shù)據(jù)結(jié)論可能僅集中于一個或多個值。結(jié)合電力設(shè)備高壓試驗數(shù)據(jù)特征，若改變短路行安裝位置，可有效優(yōu)化改進試驗數(shù)據(jù)，并可正確保護電力設(shè)備的不足。在發(fā)電機組出口開關(guān)處安裝短路排，確保電流互感器兩端有電流，使發(fā)電機組處于負(fù)載狀態(tài)，制動電流值遠(yuǎn)高于差動電流值，確保差動保護測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

1.2 電力設(shè)備高壓試驗分析方法

在實際工程應(yīng)用中，電啟動測試分析方法可以有效地指導(dǎo)短路點的設(shè)置，但是很難解決在開關(guān)處設(shè)置短路排的困難。中國的電氣測試主要是通過仿真進行的，系統(tǒng)中的二次電路是動態(tài)測試的。但是，對每種保護性能的評估只能通過靜態(tài)測試。在中國采用的測試分析方法節(jié)省了時間并節(jié)省了經(jīng)濟。在設(shè)備測試樣本中，由于不規(guī)范的記錄，一些數(shù)據(jù)顯然是異常和錯誤的。因此，設(shè)置了數(shù)據(jù)分析方法：刪除錯誤的格式數(shù)據(jù)；刪除超出正常物理范圍的數(shù)據(jù)；建立一套規(guī)則來糾正明顯的異常數(shù)據(jù)。

2 電力設(shè)備高壓試驗安全保障相關(guān)分析

高壓試驗安全保障相關(guān)分析主要用于檢測電力系統(tǒng)中電力設(shè)備的絕緣性能，并確保電力系統(tǒng)中電力設(shè)備符合高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。通常情況下，電力系統(tǒng)中的變壓器等設(shè)備必須通過高壓電氣測試，以驗證每臺電力設(shè)備的基本性能，并促進電力設(shè)備在電網(wǎng)中的穩(wěn)定高效運行。但是，在實際的電力設(shè)備高壓試驗電氣測試中，它會受到許多因素的影響，并且會干擾高壓電氣測試的最終結(jié)果。因此，有必要結(jié)合電力系統(tǒng)的要求規(guī)范高壓電氣測試的操作，并準(zhǔn)確評估各種電氣設(shè)備的性能，以確保電氣設(shè)備的高質(zhì)量并滿足電源的操作要求。電力系統(tǒng)中有許多設(shè)備，高壓電氣測試用于測試電氣設(shè)備的絕緣性能，確保電氣設(shè)備在電力系統(tǒng)中的安全和穩(wěn)定，并積極消除電氣設(shè)備的隱患，以免影響設(shè)備的運行。高壓電氣測試為電力系統(tǒng)設(shè)備的調(diào)整和優(yōu)化提供了數(shù)據(jù)依據(jù)，促使設(shè)備管理人員掌握設(shè)備的運行狀態(tài)，并定期組織設(shè)備維護和檢查工作逐步提高電氣效率。

2.1 安全保障相關(guān)算法

電力系統(tǒng)高壓電氣測試的相關(guān)算法是通過在電力系統(tǒng)設(shè)備正常運行下通過邏輯測試來測試主要保護邏輯功能，并對邏輯功能進行有效測試。邏輯測試是通過電網(wǎng)繼電保護測試儀以邏輯方式測試電力系統(tǒng)中的電路。安全保障相關(guān)算法還可以使用環(huán)路測試方法從發(fā)電機的遠(yuǎn)端執(zhí)行加壓操作，以對電壓和電流互感器進行升壓和測試，從而可以操作電壓和電流互感器的安全性和可靠性。傳統(tǒng)的統(tǒng)計方法不能全面準(zhǔn)確地反映實際數(shù)據(jù)，因為設(shè)備測試測量數(shù)據(jù)受以下幾個因素的影響：數(shù)據(jù)量、測試設(shè)備、環(huán)境和人為因素等，這些數(shù)據(jù)不符合正態(tài)分布。但是，直方圖和線框圖通過真實、直接地反映數(shù)據(jù)的原始形狀而沒有任何限制或假定數(shù)據(jù)服從特定分布，因此，具有很大的優(yōu)勢。此外，這兩種方法可以確保異常數(shù)據(jù)不僅對整個分布沒有直接影響，而且易于識別和分析。使用直方圖和箱形圖分析設(shè)備測試測量的分布規(guī)律，通過分析不同置信區(qū)間的設(shè)備可靠性，并將設(shè)備可靠性與行業(yè)指標(biāo)進行比較，可以為評估測試結(jié)果提供理論支持。

2.2 安全保障相關(guān)分析

縮短電氣啟動測試時間可以有效地減少在電氣測試中投入的資金成本，提高安全保障。因為在同一測試中，設(shè)備的空閑時間將消耗較低的能量，縮短了測試時間，并進一步提高了測試的安全性。在短路測試過程中，第一步是進行空載測試，并在用空母線充電后將其合并到測試中；第二步是使用勵磁調(diào)節(jié)器進行測試，然后，進行母線零升壓和核相測試。電網(wǎng)與負(fù)載測試連接，按上述順序操作可以大大縮短電氣啟動測試的時間。設(shè)備測試數(shù)據(jù)是一系列離散值，數(shù)據(jù)序列的分布特征可以直接通過直方圖表示。將測試測量分為幾組，計算每組的中心值，然后，將落入每個數(shù)據(jù)組的頻率相加。通過將容差中心與樣本分配中心進行比較，可直接通過箱線圖描述測量值的分布特征。通過不同閾值設(shè)置下不同可靠性的比較，有力地支持了現(xiàn)場測試的結(jié)論判斷。

3 電力設(shè)備高壓試驗指標(biāo)調(diào)整與優(yōu)化

設(shè)備測試調(diào)整和優(yōu)化的具體建議：測試周期優(yōu)化對于測試閾值，結(jié)合直方圖分布特性和測試值異常，以測試精度為99.5%的設(shè)備指標(biāo)作為推薦測試閾值，并根據(jù)電流進行校正標(biāo)準(zhǔn)閾值；測試閾值優(yōu)化根據(jù)對設(shè)備使用壽命與測量值之間的相關(guān)性分析，建議隨著測試項目的測試年限的增加，動態(tài)修改測試周期；電力設(shè)備高壓試驗指標(biāo)調(diào)整與優(yōu)化對于受環(huán)境溫度和濕度影響較大的實驗指標(biāo)，建議根據(jù)擬合方程綜合考慮不同環(huán)境條件下的指標(biāo)。為了準(zhǔn)確判斷電氣設(shè)備的特性和絕緣性能是否符合電力系統(tǒng)運行規(guī)范，工作人員應(yīng)首先對電氣設(shè)備施加高壓。經(jīng)過測試或使用其他一些激勵措施，以便可以知道此電氣設(shè)備是否可以承受高壓負(fù)荷，是否會影響電氣設(shè)備的正常運行。短路點可用于有效測試。短路放電放置在變壓器組的開關(guān)上，以確保電流在電流互感器的兩端流動。差動保護用于確保發(fā)電機組的負(fù)載不超出正常范圍。次級電流幅度的相位差保持在180度，這減小了初級電流值的范圍與制動電流之間的差，從而有助于確定保護回路方向的精度。在保持短路的狀態(tài)下，記錄并分析每個變壓器的數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)的發(fā)電機組保護裝置在進行短路測試時存在很大的缺陷。在傳統(tǒng)的發(fā)電機組短路測試中，會消耗大量的人力、物力和時間，但不能保證測試過程的安全性。隨著技術(shù)的飛速發(fā)展，短路測試中使用了越來越多的新型保護裝置，使測試顯示了自治性、完整性和安全性的特點。利用保護二次回路布線的特性，可用于短路測試。分析所獲取的數(shù)據(jù)以獲得關(guān)于短路問題的正確結(jié)論。

4 結(jié)語

電力系統(tǒng)的核心是發(fā)電機單元，但是，在實際的電力生產(chǎn)過程中，它經(jīng)常面臨短路問題。當(dāng)前的高壓電氣測試優(yōu)化了解決方案，以解決阻礙安全性和效率的瓶頸問題，并提高了高壓電氣測試程序的準(zhǔn)確性，分析了電力設(shè)備高壓試驗安全保障。電力設(shè)備高壓試驗指標(biāo)調(diào)整與優(yōu)化有效地保證了電源系統(tǒng)的平穩(wěn)運行。