基于变电站高压电气试验设备现状及技术改进分析

　　摘要：高压电气设备是确保变电站安全、稳定运行的关键，高压电气设备的状态对变电站工作有着直接的影响。因此，要利用高压电气试验设备检测电气设备的性能，及时发现设备存在的问题和安全隐患，避免高压电气设备发生故障而影响变电站运行。本文简要说明高压电气试验的重要意义，并分析变电站高压电气试验设备的发展现状，在此基础上研究相关技术及其优化方案。

　　关键词：变电站; 高压电气; 试验设备;

　　Current Situation and Technical Research of High-voltage Electrical Test Equipment in Substation

　　LIU Cong

　　Qingyuan Power Supply Bureau, Guangdong Power Grid Co.Ltd.

　　Abstract：High-voltage electrical equipment is the key to ensuring the safe and stable operation of substations, the state of high-voltage electrical equipment has a direct impact on the work of the substation. Therefore, it is necessary to use high-voltage electrical test equipment to detect the performance of electrical equipment, discover the problems and potential safety hazards of the equipment in time, and avoid the failure of high-voltage electrical equipment to affect the operation of the substation. This paper briefly explained the importance of high-voltage electrical test, and analyzed the development status of high-voltage electrical test equipment in substations, and studied related technologies and their optimization schemes on this basis.

　　随着社会经济的快速发展，人们的生活水平有了显着提升，日常生产和生活用电需求显着增加，因此电力企业要加大力度，积极地对电网进行扩建和改建。现阶段，我国变电站数量不断增加，为了确保变电站可以安全、稳定地运行，为人们的生活和生产奠定良好基础，电力企业就需要重视开展变电站高压电气试验，以有效检测变电站各项性能的指标，准确找出变电站运行中存在的各种问题并及时处理，避免出现设备运行故障。

　　1 变电站高压电气试验的重要性

　　1.1 能够确保电气设备稳定运行

　　通过高压电气试验，工作人员能及时发现设备中存在的问题，及时进行检修，为电气设备和变电站的稳定运行打下良好基础。从长远来看，进行高压电气试验，有利于提高电力企业的经济效益和生产效益。从短期来看，进行高压电气试验有利于尽早发现电气设备中存在的问题，及时进行分析和处理，保证电气设备安全。减少安全事故的发生率，也就降低了企业的经济损失，保证了电力企业的经济效益。同时，减少电力事故的发生率，有利于树立良好的企业形象，提升企业的综合竞争力[1]。另外，开展高压电气试验，有助于提升变电站维修人员的技术能力，使其对变电站日常运行环节有更为全面和准确的理解，为后期运行和维护工作奠定良好基础。当后期工作中遇到问题时，其能够进行准确判断和处理，避免发生风险事故，提供更为安全和可靠的维修服务。因此，开展高压电气试验，提高电气设备的安全性，确保供电安全、稳定是极为重要的。

　　1.2 增强电力工作人员的安全感

　　开展高压电气试验，有利于最大程度确保设备安全，保障电力系统从业者的人身安全。为了确保试验的有效性，其间需要选择经验丰富、专业能力强的人员进行操作，这对于工作人员来说能够起到一定的激励作用，鼓励员工在做好本职工作的基础上积极学习，提高自身综合素质。对电力系统进行安全测试，从某种程度上来说也能对工作人员特别是一线工作人员起到激励作用。

　　2 变电站高压电气试验设备现状

　　高压程控电气试验车通常是利用中型客车改造而成的，将高压程控试验系统固定在客车上，便于移动，方便将试验设备运输到需要进行试验的地点开展高压电气试验。目前，我国高压程控电气试验车中的试验设备大多来源于国外，人们可以利用这些设备便捷地进行各种测试。通常，在进行各项测试的过程中，将计算机接口、设备接口和电缆连接起来，利用计算机设备详细记录试验获得的资料。然后，可以利用自动化的高压电气设备检验电气设备的性能，尽量在试验过程中减少人力操作，确保操作流程简便、易懂。这种测试方法的自动化和智能化水平较高，操作方便，但是对操作人员的综合素质有较高的要求。目前，这种高压程控电气试验设备自身存在一些缺陷，这类设备和技术大都是从外国引进的，总体成本较高，我国小型供电企业无法承受高昂的设备价格[2]。近年来，我国也积极地研究高压程控电气试验车，上海大帆电气设备公司的DF9800高压电力试验车（见图1）就可以独立完成220 k V以下等级的变电站电气设备试验，获得了良好的市场反应。

　　图1 DF9800高压电力试验车  

　　3 简述常规试验设备

　　相比传统高压电气设备，常规试验设备的投入不高，因此目前我国电气企业在日常工作中主要应用常规试验设备。同样，常规试验设备存在一些缺陷，通常操作需要人工完成，相对于程控电气试验设备来说，其自动化和智能化水平不高。在人工操作的过程中，存在很多可能对结果造成影响的干扰因素。试验期间，很多工作都需要依靠人力来完成，如分析数据、存储数据等，在分析数据和得出结论的过程中，其对操作人员的工作经验和专业能力有较强的依赖，因此最后获得的结果会存在不同程度的偏差。但是，因为这类设备成本合理，我国目前大多数电力企业继续使用常规试验设备进行检测。需要注意的是，在操作过程中，要不断总结经验，优化常规试验设备，提升试验结果的准确性，最终在最短时间内获得精准的试验结果。

　　绝缘测验项目包括：测量绝缘电阻和吸收比；测量泄漏电流；测量介质损耗角正切值；绝缘油试验；油中溶解气体色谱分析试验；工频交流耐压试验；感应耐压试验等。

　　对绕组的绝缘电阻和吸收比进行测量，是检查变压器绝缘状况的常用方法，其灵敏度较高，能够充分反映各类绝缘体的贯通性缺陷（如瓷件破碎、接地和短路问题等）或是整体受潮。绝缘电阻测量结果分析一般采用比较法，主要比较变压器每次试验的结果。通常，交接试验值需要符合一定标准，最低不能低于出厂试验值的70%。大修后或是运行时的试验值也要符合规定值。变压器交接试验过程中，线圈和套管的tanδ值不得超过出厂试验值的130%。

　　4 高压电气试验技术的改进

　　红外线点温计是一种手持的测量仪器，携带和操作都极为便利。在试验过程中使用此仪器，能够快速发现和查找热源，仪器的契合性较高，可以和很多种类的电气设备搭配使用，同时具有精准、高效和便利等优点[3]。

　　红外线热像仪主要用于对设备进行热像分析，从而实现检测目的，检测工作可以随时进行，这种方法还能在拆装发电机转子护环中发挥协助作用。

　　超声波流量探测仪主要应用于停机检修中，能够通过测定电气设备的流量进行试验。

　　发电机在线综合分析专家系统可以结合测试发电机获得的数据进行综合分析和对比，能够明确发电机是否正常运行及运行是否符合工作要求，最终给出试验结论和建议。

　　5 变电站高压电气试验设备优化方案

　　5.1 变电站常用试验设备

　　高压发生器检验设备如下：直流高压发生器（电流为2 m A，输出电压400 k V）；变频谐振耐压试验装备，低于500 k V变电站进行CIS和CT交流耐压试验，试验电压为720 k V；轻型试验变压器，测试开关、变压器、CT、PT等设备的耐压性；多倍频感应耐压试验装置，主要用于进行互感器和变压器的感应耐压试验。

　　电气测量仪器如下：变压器直流电阻测试仪，用于测量变压器绕组，量程为5 A(1～4 mΩ）；回路电阻测试仪，测量断路器导电回路电阻，测量时直流需要不小于100 A，测量范围为0～1 999.9μΩ；互感器特性测试仪，用于通流耐压、变比和伏安特性测试等试验；全自动电容电感测试仪，不用拆线，就可以测量无功补偿的电容器组电容量；避雷器特性测试仪，测量氧化锌避雷器的电阻电流、全电流、谐波、有功功率、工频电压和相位差等。

　　5.2 充分利用计算机技术，优化电气试验设备

　　新时期，计算机技术实现了跨越式发展，人们在工作中可以积极利用计算机技术，提升试验技术的先进性，可以对常规检测设备进行逐步优化。人们可以将传统设备和计算机设备有机结合，设计出高压电气设备专业软件，充分利用计算机的智能性完成试验。此种系统能够解决常规设备中存在的问题，能够从根本上提升常规设备的自动化和智能化水平。

　　在实际操作过程中，工作人员只需要按照系统的提示进行测试，然后将数据记录到计算机系统中并进行汇总和分析，确保试验结果准确，有效提升工作效率。系统主要包括录入数据、管理和存储数据、对比分析数据、打印测试报告、显示测试报告等模块单元。为了符合试验现场要求，本系统的数据库结构为通用型。存储数据时，一级牵引使用站名，二级牵引使用设备名，三级牵引使用检测日期。试验使用通用测试数据库，其具有以下几点优势：便于管理，能方便地进行扩充；数据具有一定的独立性，避免因为局部损坏而彼此影响；维护极为便利。

　　建立数据库需要遵循的原则为：每一个变电所需要建立一个独立的数据库，试验时可以采取人工方式将获得的数据录入计算机中，对新数据和原有数据进行分析、对比、换算及存储管理。这样既能对几次检测的结果进行直观对比，及时了解电气设备的最新状态，又能和其他同类设备进行比对，将不同类型的测试结果作为此次试验的参照依据[4]。最终将所有数据进行汇总，作为工作人员进行数据分析的历史依据。为了有效掌握设备的动态情况，要建立信息化档案，管理相关数据信息。工作人员可以随时调取和使用数据信息，便于进行分析，从而及时了解设备的实际情况，最大限度地确保电气设备安全、稳定地运行。

　　6 结语

　　随着科学技术的快速发展，常规电气设备试验模式已经无法满足新时期的实际需求，在资金投入有限的情况下，只有不断对原有技术进行优化，才能提高电气设备试验的准确度，保证变电站稳定运行，促进电力企业更为健康地发展。

　　参考文献

　　[1]贵冰.基于变电站高压电气试验设备现状及技术改进分析[J].南方农机，2018(24):112.

　　[2] 林浴宜.论变电站高压电气试验设备现状分析及技术改进措施[J].华东科技（综合），2018(10):206.

　　[3] 张江文.高压电气试验设备现状及技术优化[J].建筑工程技术与设计，2018(18):113.

　　[4] 罗学伟.变电站高压电气试验设备现状及技术改进研究[J].商品与质量，2019(6):98.