配電變壓器集成化智能檢測應(yīng)用技術(shù)的研究

康激揚，黃福存，王雅楠，隋東硼，羅　斌

(國網(wǎng)遼寧省電力有限公司電力科學(xué)研究院，遼寧　沈陽　110006)

隨著我國電網(wǎng)建設(shè)的不斷發(fā)展以及物資集約化管理的不斷深化，通過集中招標采購的設(shè)備、材料數(shù)量越來越大。國家電網(wǎng)公司發(fā)布的《關(guān)于下發(fā)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督管理實施意見(試行)的通知》對產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督提出了具體要求，而發(fā)布的物資監(jiān)造《關(guān)于進一步加強配變等中低壓產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督管理的通知》中要求“各單位統(tǒng)籌安排好抽檢計劃及工作的實施，擴大抽檢范圍，充實抽檢力量，加大抽檢裝備的投入，豐富抽檢手段(創(chuàng)造條件開展一些出廠試驗未要求的特殊試驗項目、解體檢查等)，做到抽檢工作的全面、客觀、公正[1]?！?/p>

為適應(yīng)國家電網(wǎng)公司電網(wǎng)建設(shè)、運營及發(fā)展需求，加強對采購產(chǎn)品的質(zhì)量監(jiān)督，提高入網(wǎng)產(chǎn)品質(zhì)量，督促、協(xié)助供應(yīng)商嚴格按合同履約，深入開展供應(yīng)商產(chǎn)品質(zhì)量抽檢，加強產(chǎn)品全壽命周期質(zhì)量監(jiān)督成為當前物資工作的重要部分[2]。因此有必要加強對供應(yīng)商產(chǎn)品質(zhì)量的管控，實現(xiàn)強化質(zhì)量監(jiān)督成果與招標采購和供應(yīng)商關(guān)系管理的聯(lián)動，引導(dǎo)供應(yīng)商提高產(chǎn)品質(zhì)量，建設(shè)堅強智能電網(wǎng)，為實現(xiàn)“一強三優(yōu)” 現(xiàn)代公司目標提供堅強的物資保障。

通過分析傳統(tǒng)的試驗?zāi)Ｊ叫枰磸?fù)接換線，存在測試過程勞動強度大，測試效率慢等缺陷[3]，搭建智能配電變壓器集成試驗站，形成完善的配變智能檢測平臺，其具備智能切換線裝置及自動收線系統(tǒng)和高度集成的檢測系統(tǒng)，為配電變壓器的抽檢工作提供了快捷有效的評估手段。為相關(guān)單位在日益繁重的抽檢工作中減少人力投入，進一步提高工作效率。

1　配電變壓器的傳統(tǒng)檢測

配電變壓器按物資抽檢企業(yè)標準，針對各電壓等級被檢設(shè)備的檢測項目繁多，工作量大，另外還需兼容各制造廠家的制造工藝、產(chǎn)品尺寸規(guī)格各不相同的特點，原有傳統(tǒng)檢測方式已經(jīng)不能滿足需要[4]。

傳統(tǒng)檢測方式中，一種是試驗人員或車輛搬運測試儀器，對倉庫內(nèi)固定不動的電力設(shè)備進行各項檢測，由于電力設(shè)備涉及多項性能檢測，對于同一臺電力設(shè)備，測試人員需要攜帶多種儀器，每完成一個試驗項目就需要更換接線，才能滿足不同試驗項目的需求。如果開展類似溫升、局放或耐壓試驗項目，試驗設(shè)備體積大、質(zhì)量重、所需工作電源功率大或屏蔽等工作環(huán)境的要求，都無法用人工或車載方式解決。對不同的電力設(shè)備，還要開展不同的試驗項目，所攜帶的儀器種類更多，在一輛試驗車上無法全部裝載所有設(shè)備檢測所需的儀器。

另一種是搬運被試設(shè)備，用液壓鏟車或吊車將被檢設(shè)備搬運至各類試驗裝置旁進行試驗，先進行某種儀器的接線，當一個設(shè)備需要進行多個試驗項目時，試驗人員需要等待前個試驗完成后，再換線，進行下臺儀器的測試，這樣會多次反復(fù)接拆線。開展耐壓試驗、局放試驗或溫升試驗還需要將設(shè)備拖到另一個試驗區(qū)域，這樣對于不同的試驗項目需要多次搬運被檢設(shè)備。

傳統(tǒng)的試驗?zāi)Ｊ讲粌H需反復(fù)接換線，而且儀器或設(shè)備需要多次搬運，測試過程勞動強度大，測試效率慢。另外，各試驗項目所得到的數(shù)據(jù)需要人工輸入到計算機中，通過計算機進行計算匯總，不僅數(shù)據(jù)錄入方式會出現(xiàn)差錯，而且效率也不高[5]。

2　配電變壓器集成化智能檢測系統(tǒng)

2.1　檢測系統(tǒng)的組成

為提高配電變壓器物資抽檢效率，搭建一套配電變壓器智能集成試驗站智能檢測系統(tǒng)，由每個檢測工位的檢測設(shè)備(包括綜合檢測機柜和試驗設(shè)備)、智能切換線裝置、自動收放線裝置、測量輔助裝置(含接線提示屏)組成，測量總控系統(tǒng)如圖1所示。

2.2　檢測系統(tǒng)的基本功能

a. 檢測系統(tǒng)合理布局。為了給檢測工位預(yù)留寬敞的試驗空間，將大部分檢測設(shè)備集成到一個綜合測試機柜，放置在二層平臺上。既保證了整體美觀，也便于日后對檢測設(shè)備的維修與校驗。部分檢測設(shè)備由于體積大、質(zhì)量重、具有安全距離要求，因此放置在檢測工位地面上，其布局示意圖如圖2所示。

圖1　配電變壓器智能集成試驗站智能檢測系統(tǒng)

圖2　檢測系統(tǒng)的基本布局

b. 檢測系統(tǒng)的合理分配。將測試接線相類似的檢測設(shè)備分配在一個檢測工位，配合智能切換線裝置，減少換線的次數(shù)，提高效率;將同一被檢設(shè)備需要用到的檢測設(shè)備集中在盡可能少的檢測工位內(nèi)，以減少被檢設(shè)備需要進入的工位數(shù)量，節(jié)約搬運時間。

c. 檢測系統(tǒng)的高度集成。將檢測項目所需檢測功能模塊類似的檢測設(shè)備規(guī)劃在同一個檢測工位內(nèi)，使檢測設(shè)備按照功能模塊化設(shè)計，減小了設(shè)備體積、重量，避免重復(fù)投資，實現(xiàn)檢測設(shè)備的高度集成[6]。檢測功能模塊系統(tǒng)如圖3所示。

圖3　檢測功能模塊系統(tǒng)

d. 檢測系統(tǒng)的自動測量?？偪厥彝ㄟ^光纖將測控信號傳送到各工位通信信號轉(zhuǎn)換裝置，由轉(zhuǎn)換裝置分配到各檢測設(shè)備的通信接口，實現(xiàn)對檢測設(shè)備自動測量及讀取測量結(jié)果的功能。采用光纖通信可以隔離各個工區(qū)之間的電信號，避免試驗時的相互干擾影響，具有較高的穩(wěn)定性、可靠性。

圖4　智能切換線裝置系統(tǒng)原理圖

2.3　智能切換線系統(tǒng)

檢測工位主要針對配電變壓器配置了檢測項目，其中包含電壓比測量及聯(lián)接組別測量、繞組直流電阻測量、空載電流及空載損耗測量、負載損耗及短路阻抗測量、有載分接開關(guān)試驗及溫升試驗等項目[7]。

為了試驗過程中減少接換線提高試驗效率，搭建一套智能切換線裝置，采用此套裝置后，能在一次接線后自動完成以上所有的試驗項目。裝置的原理如圖4所示。

自動切換線裝置分為2個機柜設(shè)計，1臺高壓切換線裝置和1臺低壓切換線裝置。被檢變壓器進入檢測工位后，只需分別將高壓端子和低壓端子與高、低壓切換線裝置的輸出端子一一對應(yīng)聯(lián)接即可。

由于空載試驗時，高壓端存在高壓輸出，所以高壓切換線裝置中安裝了高壓真空斷路器K1、K2，將高壓側(cè)其余的測試設(shè)備隔離。圖4中高壓側(cè)開關(guān)組K4、K5、K6、K7分別用于切換不同的測試項目。

低壓切換裝置中的K1開關(guān)，用于負載損耗試驗時短路低壓線圈使用，由于短路引線的阻抗會對測量結(jié)果帶來影響[8]，這里專門設(shè)計了電壓、電流檢測單元，用于檢測測量引線附加的損耗，在軟件的配合下，可以自動扣除測量引線帶來的誤差。

低壓切換裝置中的K8、K9、K10開關(guān)組用于切換不同測試項目時對應(yīng)的低壓測試引線。

所有測試電流線和電壓線都分開，避免了測試過程中測試線長度對試驗結(jié)果的影響。

該裝置可以一次接線完成電流互感器高壓側(cè)繞組直流電阻、低壓側(cè)繞組直流電阻、伏安特性、準確度、匝間過電壓等試驗項目。

2.4　自動收放線裝置的功能

自動收放線裝置位于檢測工位上方的專用檢修通道上，如圖5所示，在被檢設(shè)備運輸至檢測工位后，自動收放線裝置會自動放下被檢設(shè)備在該檢測工位需要進行的檢測項目測試線，避免試驗人員選錯測試線，在試驗完畢后，裝置自動收起測試線。

圖5　自動收放線裝置系統(tǒng)

3　結(jié)束語

本文著眼于分析傳統(tǒng)配電變壓器檢測的缺陷與

不足，搭建了一種配電變壓器集成化智能檢測平臺，為配變的抽檢工作提供了有效性評估手段。配電變壓器集成化智能檢測系統(tǒng)平臺的智能切換線系統(tǒng)、自動收放線系統(tǒng)及高度集成的檢測功能模塊系統(tǒng)具有安全性好、準確度高、可靠性強等優(yōu)點。系統(tǒng)搭建的配電變壓器智能切換線裝置，可以大大減少試品接換線時間，進一步提高檢測工作效率。智能配電變壓器集成檢測系統(tǒng)為配電變壓器的抽檢工作提供了方便快捷的檢測手段，能夠滿足配變檢測量日益提高的檢修需求，使相關(guān)單位在日益繁重的抽檢工作中減少人力投入。

參考文獻：

[1]王茜.關(guān)于加強電力物資質(zhì)量監(jiān)督的探索與思考[J].中國管理信息化，2015，18(4)：9.

[2]秦惠群.配電變壓器投運前的檢測工作[J].設(shè)備管理與維修，2009，30(2)：32-33.

[3]賈俊青，圖布信，顧勇濤.配電變壓器抽樣檢測問題分析[J].內(nèi)蒙古電力技術(shù)，2014，32(6)：96-99.

[4]黃李新.對配網(wǎng)物資質(zhì)量控制的探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013，3(2)：132-133.

[5]李忠興.電網(wǎng)物資質(zhì)量風險管理探析[J].電源技術(shù)應(yīng)用，2013，16(3)：247-248.

[6]倪益民，楊宇，樊陳，等.智能變電站二次設(shè)備集成方案討論[J].電力系統(tǒng)自動化，2014，38(3)：194-199.

[7]李鴻鵬，王學(xué)智，楊春明.變壓器繞組變形在線檢測系統(tǒng)的實驗室研究[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2013，12(20)：69-70.

[8]陳民鈾，李霞，王平，等.配電變壓器短路和開路損耗在線測量系統(tǒng)[J].電機與控制學(xué)報，2012，16(3)：36-41.