董理科，景志高，蘆山

（1.國(guó)網(wǎng)山西省電力公司電力科學(xué)研究院，山西太原030001；2.國(guó)網(wǎng)山西省電力公司運(yùn)城供電公司，山西運(yùn)城044000）

高壓診斷性試驗(yàn)伸縮式接線方法研究與裝置實(shí)現(xiàn)

董理科1，景志高2，蘆山1

（1.國(guó)網(wǎng)山西省電力公司電力科學(xué)研究院，山西太原030001；2.國(guó)網(wǎng)山西省電力公司運(yùn)城供電公司，山西運(yùn)城044000）

指出現(xiàn)有的高壓設(shè)備診斷性試驗(yàn)方法需在高空進(jìn)行接線和拆線，不僅費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，而且存在人身方面的安全隱患，為此提出適用于診斷性試驗(yàn)的伸縮式接線桿，可避免高空作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，有效節(jié)省人力和停電時(shí)間，充分保證試驗(yàn)人員安全和試驗(yàn)結(jié)果的可靠性。實(shí)踐表明，其應(yīng)用情況達(dá)到了預(yù)期的效果。

高壓設(shè)備；診斷性試驗(yàn)；伸縮式；接線桿

0 引言

在帶電檢測(cè)和在線監(jiān)測(cè)技術(shù)快速發(fā)展的今天，高壓停電試驗(yàn)以其技術(shù)上的成熟性和檢測(cè)結(jié)果的可靠性，依然是獲取輸變電設(shè)備狀態(tài)信息的主要手段[1]。

高壓試驗(yàn)分為例行試驗(yàn)和診斷性試驗(yàn)。診斷性試驗(yàn)是指在對(duì)輸變電設(shè)備進(jìn)行巡視檢查、帶電檢測(cè)、在線監(jiān)測(cè)和例行試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)設(shè)備可能存在缺陷，或設(shè)備承受過(guò)自然災(zāi)害、外力破壞及短路沖擊等不良工況，或存在疑似家族性缺陷，以及設(shè)備連續(xù)運(yùn)行時(shí)間過(guò)長(zhǎng)等情況下，要進(jìn)一步確定設(shè)備健康水平時(shí)開(kāi)展的試驗(yàn)。

變壓器、電抗器、互感器等高壓設(shè)備在開(kāi)展診斷性試驗(yàn)時(shí)，需使用絕緣斗臂車(chē)或高空作業(yè)鉗在空中進(jìn)行高空接線、拆線和換線，并用絕緣帶或絕緣繩對(duì)高壓試驗(yàn)引線進(jìn)行牽引和固定以保證安全距離。這種方法存在費(fèi)時(shí)、費(fèi)力和登高作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)大的問(wèn)題[2]。

本文提出了高壓診斷性試驗(yàn)用伸縮式接線桿，試驗(yàn)人員在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)時(shí)不需在高壓設(shè)備上直接接線，節(jié)省了人力和停電時(shí)間，有效地保證了試驗(yàn)結(jié)果的可靠性、人員安全和電網(wǎng)供電的可靠性。應(yīng)用于電力生產(chǎn)的實(shí)踐證明，設(shè)計(jì)具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

1 高壓設(shè)備診斷性試驗(yàn)接線方法

電力變壓器是電網(wǎng)中的關(guān)鍵設(shè)備，其健康水平直接影響到電網(wǎng)的安全穩(wěn)定可靠運(yùn)行。中性點(diǎn)外施交流耐壓試驗(yàn)、感應(yīng)耐壓及局部放電試驗(yàn)、繞組頻率響應(yīng)特性分析試驗(yàn)是變壓器最常見(jiàn)的診斷性試驗(yàn)。下面以繞組頻率響應(yīng)特性分析試驗(yàn)為例，對(duì)高壓設(shè)備診斷性試驗(yàn)的接線方法進(jìn)行闡述[1-2]。

1.1 繞組頻率響應(yīng)特性分析試驗(yàn)原理

當(dāng)輸入較高頻率的電壓時(shí)，變壓器的各個(gè)繞組都能等效成基于線性電阻、電感、電容等的無(wú)源線性雙端口網(wǎng)絡(luò)，其內(nèi)部特性可用傳遞函數(shù)H（jω）表示。繞組發(fā)生變形時(shí)，內(nèi)部參數(shù)會(huì)隨之改變，從而影響傳遞函數(shù)H（jω）零點(diǎn)和極點(diǎn)的變化，最終導(dǎo)致頻率響應(yīng)特性的變化。

通過(guò)對(duì)變壓器各個(gè)繞組的幅頻響應(yīng)特性進(jìn)行測(cè)量，依據(jù)《DL/T 911—2004電力變壓器繞組變形的頻率響應(yīng)分析法》，對(duì)特性曲線進(jìn)行縱向或橫向比較和分析，即可判斷變壓器是否可能存在繞組變形。

1.2 繞組頻率響應(yīng)特性分析試驗(yàn)接線

試驗(yàn)前，應(yīng)首先打開(kāi)被試變壓器各側(cè)引線且與變壓器保持足夠的安全距離，并使變壓器線端對(duì)地充分放電，以防靜電或感應(yīng)電損壞儀器。

然后，通過(guò)試驗(yàn)電纜將相應(yīng)套管端部接線板與試驗(yàn)儀器的端口有效連接。對(duì)儀器和試驗(yàn)電纜進(jìn)行檢查后，輸入變壓器銘牌以及試驗(yàn)時(shí)的分接位置，開(kāi)始試驗(yàn)。對(duì)繞組輸入端施加特定頻率的電壓信號(hào)，測(cè)量輸出端的響應(yīng)信號(hào)，即可繪制頻率響應(yīng)特性曲線。頻率響應(yīng)特性分析試驗(yàn)接線如圖1所示。

圖1 頻率響應(yīng)特性分析試驗(yàn)接線

一相繞組變形試驗(yàn)完畢，在變壓器上進(jìn)行拆線和換線，直至相關(guān)繞組測(cè)試全部結(jié)束。若發(fā)現(xiàn)變壓器三相繞組頻響特性曲線相關(guān)性不好，應(yīng)檢查試驗(yàn)儀器和接線重新測(cè)試，直至同一相繞組兩次試驗(yàn)結(jié)果一致。

2 試驗(yàn)用伸縮式接線桿的主要優(yōu)點(diǎn)

高壓診斷性試驗(yàn)用伸縮式接線桿采用新型玻璃鋼絕緣材料，明顯減小裝置重量，便于操作；接線桿設(shè)計(jì)成伸縮式，有效縮小裝置體積，便于操作、攜帶、運(yùn)輸和保存；接線桿的使用避免了試驗(yàn)人員高空作業(yè)，保證了人員安全和電網(wǎng)供電的可靠性；通過(guò)金屬卡口和彈性舌片與被試設(shè)備可靠連接，接觸牢固，可有效防止試驗(yàn)時(shí)接錯(cuò)、虛接而影響試驗(yàn)結(jié)果，大大提高了試驗(yàn)數(shù)據(jù)的的準(zhǔn)確性；采用絕緣線夾對(duì)高壓引線進(jìn)行固定，保證了試驗(yàn)的安全距離，并避免了外力作用下可能導(dǎo)致的引線滑落。

3 高壓診斷性試驗(yàn)用伸縮式接線桿

如圖2所示，診斷性試驗(yàn)用伸縮式接線桿，主要包括金屬卡口、彈性舌片、3節(jié)伸縮桿和絕緣線夾等部件。

圖2 高壓設(shè)備診斷性試驗(yàn)用伸縮式接線桿結(jié)構(gòu)示意圖

3節(jié)伸縮桿之間為活動(dòng)連接，試驗(yàn)時(shí)拉伸固定進(jìn)行接線，試驗(yàn)結(jié)束后收縮保管。第一節(jié)伸縮桿頂端固定設(shè)有連線桿，在連線桿的頂端設(shè)置有金屬卡口，在連線桿下部設(shè)置有彈性舌片，在金屬卡口和彈性舌片內(nèi)側(cè)面上均設(shè)置有鋸齒；在第二節(jié)伸縮桿上安裝有位置可移動(dòng)的絕緣線夾。

試驗(yàn)時(shí)，高壓試驗(yàn)引線的一端通過(guò)金屬卡口與被試高壓設(shè)備電連接，另一端穿過(guò)線夾與高壓診斷性試驗(yàn)儀器電連接。

該接線桿通過(guò)金屬卡口與被試設(shè)備可靠連接、通過(guò)彈性舌片實(shí)現(xiàn)機(jī)械閉鎖，有效保證了試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；采用燕尾形絕緣線夾對(duì)試驗(yàn)引線進(jìn)行固定，以確保試驗(yàn)的安全距離，并避免了外力作用下可能導(dǎo)致的引線抖動(dòng)或滑落；伸縮桿均采用優(yōu)質(zhì)玻璃鋼絕緣材料，其絕緣電阻在10 000 MΩ以上，能有效保證試驗(yàn)人員和試驗(yàn)儀器的安全；桿的伸縮式設(shè)計(jì)便于設(shè)備的操作、攜帶、運(yùn)輸和保管，有效地提高了試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，保證了人員安全和電網(wǎng)供電的可靠性。

4 結(jié)論

上述伸縮式接線桿，按照國(guó)家最新標(biāo)準(zhǔn)《SIO9001:2000帶電作業(yè)用絕緣桿通用技術(shù)條件》相關(guān)技術(shù)要求而設(shè)計(jì)，具有安全可靠、操作簡(jiǎn)單、攜帶方便等突出優(yōu)點(diǎn)，主要立足于解決國(guó)內(nèi)大中型變壓器診斷性試驗(yàn)存在的高空接換線所帶來(lái)的人身安全隱患。同樣適用于電抗器、SF6斷路器、電容式電壓互感器、避雷器等其他高壓輸變電設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)電壓下的高電壓試驗(yàn)，是電力設(shè)備制造、工程調(diào)試、運(yùn)行維護(hù)、檢修試驗(yàn)等單位開(kāi)展診斷性試驗(yàn)的首要選擇。

2012年以來(lái)，國(guó)網(wǎng)山西電科院將所設(shè)計(jì)的伸縮式接線桿先后用于中電神頭發(fā)電有限責(zé)任公司DFP-240000/500型變壓器繞組變形、國(guó)網(wǎng)呂梁供電公司宜安220 kV變電站SSZ11-180000/220型變壓器繞組變形等現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中，極大地節(jié)省了人力、物力和試驗(yàn)時(shí)間，有效降低了高空作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，取得了良好的實(shí)用效果。圖3為宜安220 kV變電站變壓器變形試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)照片。目前該設(shè)計(jì)已申請(qǐng)實(shí)用新型專利，并獲得國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授權(quán)，專利號(hào)：ZL 2013 2 0173956.2。

圖3 宜安220 kV變電站變壓器變形試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)照片

［1］吳勇文.關(guān)于電力系統(tǒng)高電壓試驗(yàn)的分析［J］.中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2012（19）：94.

［2］谷正明.關(guān)于高壓試驗(yàn)的安全保證措施［J］.機(jī)電信息，2011（6）：6-7.

Research and Imp lementation of RetractableW iring M ethod for High-voltage Diagnostic Test

DONG Li-ke1，JING Zhi-gao2，LU Shan1
（1.State Grid Shanxi Electric Power Research Institute，Taiyuan，Shanxi 030001，China；2.State Grid Yuncheng Power Supply Company，Yuncheng，Shanxi 044000，China）

The existingmethod for high-voltage equipment diagnostic test requires aerialwiring and stitches，which is not only time-consuming，laborious，butalsosecurity risking for personnel.Tosolve thisproblem，retractable pole isdeveloped fordiagnostic test，which can help avoid the danger of high-altitude operations，savemanpower，reduce time of power-off，and fully guarantee personnel safety and the reliability of test results.Practice proves thatitsapplication hasachieved the desired effect.

high voltage equipment；diagnostic tests；retractable；pick pole

TM451；U260.146

B

1671-0320（2014）05-0025-03

2014-06-02，

2014-08-10

董理科（1984-），男，山西萬(wàn)榮人，2011年畢業(yè)于燕山大學(xué)電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)，工程師，從事高電壓試驗(yàn)及輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修工作；

景志高（1970-），男，山西運(yùn)城人，1999年畢業(yè)于山西省電力高等專科學(xué)校電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)，助理工程師，從事電力調(diào)度控制工作；

蘆山（1984-），男，山西太原人，2008年畢業(yè)于山西大學(xué)工程學(xué)院電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)，工程師，從事輸電設(shè)備狀態(tài)檢修工作。