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        配電變壓器集成化智能檢測應用技術(shù)的研究

        2019-09-10 06:17:34盧金鐸辛峰劉亞
        科學導報·科學工程與電力 2019年1期

        盧金鐸 辛峰 劉亞

        【摘 要】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。”

        【關(guān)鍵詞】配電變壓器;智能切換線系統(tǒng);集成化;智能檢測平臺

        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。

        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)的試驗模式不僅需反復接換線,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。

        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。

        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。

        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,避免重復投資,實現(xiàn)檢測設(shè)備的高度集成。

        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。

        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。

        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。

        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。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,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,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。

        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。

        基金項目:國家重點研發(fā)計劃課題:電機、變壓器等高效工業(yè)用能設(shè)備能效標準研究(編號2016YFF0201504)

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        作者簡介:

        盧金鐸(1977-10),男,山東省濟南市,漢族,碩士,高級工程師,畢業(yè)于山東大學控制科學與工程學院,現(xiàn)于山東省產(chǎn)品質(zhì)量檢驗研究院從事產(chǎn)品檢驗工作。

        (作者單位:山東省產(chǎn)品質(zhì)量檢驗研究院)

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