馬占空

　　天津藍(lán)巢電力檢修有限公司 天津市 300380

　　摘要：隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)分析已成為提高電氣設(shè)備智能化管理水平的重要途徑。經(jīng)過長(zhǎng)期的發(fā)展，許多電網(wǎng)公司積累了大量的設(shè)備測(cè)試數(shù)據(jù)。在電力系統(tǒng)中，電力設(shè)備是重要的基礎(chǔ)設(shè)備，骨料的運(yùn)行狀況直接影響電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。電力系統(tǒng)高壓電氣試驗(yàn)檢測(cè)檢測(cè)能及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在故障并及時(shí)處理，有效保證電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。然而，大多數(shù)相關(guān)研究都集中在評(píng)估和維護(hù)上。

　　關(guān)鍵詞：高壓、電氣設(shè)備、維修技術(shù)

　　1 高壓電氣設(shè)備檢測(cè)概述

　　高壓電器設(shè)備很多，最常用的能量轉(zhuǎn)換有變壓器、電壓互感器、電流互感器和高壓整流器；隔離開關(guān)和隔離開關(guān)；用于功率補(bǔ)償?shù)亩罅魅碗娙萜鳎桓邏耗妇€、高壓電纜等。這些設(shè)備的測(cè)試項(xiàng)目很多，常用的有絕緣電阻測(cè)量、交流耐壓測(cè)試、直流漏電測(cè)試、介損測(cè)試、機(jī)械特性測(cè)試、直流電阻測(cè)量、電阻測(cè)量。高壓電氣設(shè)備測(cè)試是使用適當(dāng)?shù)脑O(shè)備和測(cè)試儀器對(duì)高壓電氣設(shè)備在正常工作條件下進(jìn)行模擬和測(cè)試或測(cè)試超過一定閾值的參數(shù)的過程。其目的是發(fā)現(xiàn)高壓電氣設(shè)備的缺陷或隱患并提前解決，避免實(shí)際運(yùn)行中的安全隱患，造成安全事故。高壓電氣設(shè)備檢驗(yàn)包括型式試驗(yàn)、出廠試驗(yàn)、抽檢試驗(yàn)、開機(jī)前交接試驗(yàn)、預(yù)防性開機(jī)試驗(yàn)和異常檢測(cè)試驗(yàn)。型式試驗(yàn)是指在新產(chǎn)品試制鑒定或轉(zhuǎn)廠生產(chǎn)試制鑒定中對(duì)高壓電氣設(shè)備試制的鑒定。在大規(guī)模量產(chǎn)前，需要實(shí)施許多絕緣性能、性能、力學(xué)性能等電氣性能關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，確認(rèn)設(shè)計(jì)參數(shù)準(zhǔn)確，參數(shù)符合預(yù)期指標(biāo)，不存在缺陷和隱患。需要特別強(qiáng)調(diào)的是，新設(shè)計(jì)、改進(jìn)或經(jīng)過一段時(shí)間的高壓電氣設(shè)備必須經(jīng)過型式試驗(yàn)才能并網(wǎng)，方可并網(wǎng)。

　　2 高壓電氣設(shè)備現(xiàn)狀

　　2.1 受電弓故障

　　受電弓損壞主要是由于高壓放電和異物撞擊造成的，常見的問題是受電弓碳板燒毀、碳板磨損和受電弓塌陷。首先，我國(guó)動(dòng)車組中經(jīng)常出現(xiàn)鳥類，導(dǎo)致故障頻發(fā)。當(dāng)異物撞擊時(shí)，空氣會(huì)從風(fēng)道中泄漏，自動(dòng)降低弓形閥將導(dǎo)致控制風(fēng)道中的壓力下降。如果泄漏量超過自動(dòng)弓下閥動(dòng)作值，就會(huì)打開出氣口，釋放壓縮空氣，導(dǎo)致受電弓下降，進(jìn)一步損壞受電弓和接觸網(wǎng)。其次，天氣也會(huì)在受電弓和架空接觸線上放出電弧，導(dǎo)致碳受電弓防滑板的供氣軟管泄漏，導(dǎo)致受電弓自動(dòng)降弓。三是受電弓材質(zhì)有問題。有些受電弓的軸材料容易折斷，或者弓的角度突然變大，或者是硬件質(zhì)量問題導(dǎo)致碳纖維滑板邊緣的碳條與鋁基板的接縫處漏氣。

　　2.2 高壓電纜故障

　　高壓電纜的故障通常是由于高壓放電和異物撞擊使電纜的保護(hù)套或絕緣層損壞造成的。海南動(dòng)車組普遍存在的問題，主要是當(dāng)?shù)匮谉岫嘤甑臍夂?，容易使電纜絕緣層老化，進(jìn)而影響絕緣層的強(qiáng)度。為此，電纜終端頭絕緣層的施工應(yīng)充分保證質(zhì)量。高壓電纜的絕緣層由屏蔽線組成，屏蔽層與導(dǎo)電銅芯相互連接，相互絕緣。根據(jù)電磁原理，當(dāng)電流流過高壓母線時(shí)，母線周圍會(huì)出現(xiàn)交變電磁場(chǎng)，對(duì)周圍電力系統(tǒng)產(chǎn)生干擾。屏蔽層會(huì)收集靜電，將靜電從防靜電接地導(dǎo)體轉(zhuǎn)移到車體，然后將靜電從小車和地刷轉(zhuǎn)移到鋼軌。當(dāng)接地導(dǎo)體斷開時(shí)，高壓母線上的靜電在斷點(diǎn)處積聚，在另一端產(chǎn)生終端放電。但是這種方式釋放的電流量很小，不會(huì)對(duì)設(shè)備造成太大的損壞。

　　2.3 高壓電氣試驗(yàn)時(shí)的接地問題

　　電氣設(shè)備通常處于高壓狀態(tài)，這可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的接地問題，從而導(dǎo)致接地故障。電氣測(cè)試過程中出現(xiàn)地網(wǎng)形成不完整、被測(cè)設(shè)備接地不良、回路電阻過高等問題，都會(huì)導(dǎo)致傳輸介質(zhì)損耗嚴(yán)重，高損耗介質(zhì)難以恢復(fù)。電氣設(shè)備接地問題對(duì)電氣設(shè)備的影響最大，即使是短期的接地問題也會(huì)造成電氣損耗，從而顯著縮短電機(jī)的壽命，增加生產(chǎn)和維護(hù)成本。設(shè)備接地和濾波器接地是高壓電氣設(shè)備中問題最多的接地方式，電壓互感器和耦合電容器是最容易引起接地問題的電氣元件[1]。

　　3 高壓電氣設(shè)備維修技術(shù)分析

　　3.1 在線變壓器狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)

　　在整個(gè)高壓電力系統(tǒng)中，變壓器的實(shí)際運(yùn)行將對(duì)變電站及相關(guān)電力設(shè)施的運(yùn)行產(chǎn)生決定性的影響。采用在線變壓器狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)變壓器工作狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)各種變壓器運(yùn)行問題，有效自行修復(fù)運(yùn)行問題，降低變壓器運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，保持變壓器正常運(yùn)行.采用在線變壓器狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)，主要通過三個(gè)方面的檢測(cè)，可以起到優(yōu)化整體工作效果的作用：一是變壓器油中的氣體檢測(cè)。變壓器在實(shí)際運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生一定量的氣體。檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)氣體成分，測(cè)量油氣的實(shí)際濃度。如果檢測(cè)出氣體成分和油氣濃度不在標(biāo)準(zhǔn)量的規(guī)定范圍內(nèi)，則變壓器存在故障。二是檢測(cè)變壓器的局部放電。如果變壓器發(fā)生局部放電，整個(gè)電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定性就會(huì)受到影響。在應(yīng)用局部放電檢測(cè)技術(shù)時(shí)，主要有化學(xué)法和光學(xué)法兩種方法，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)變壓器局部放電問題，有助于及時(shí)排除故障。

　　3.2 高壓斷路器在線監(jiān)測(cè)技術(shù)

　　在高壓電氣系統(tǒng)運(yùn)行過程中，高壓斷路器是電氣設(shè)備的關(guān)鍵部件，可起到開關(guān)控制系統(tǒng)中各種電氣裝置的作用。在高壓電氣系統(tǒng)突然發(fā)生故障或大修期間，高壓斷路器可能會(huì)切斷系統(tǒng)中電氣設(shè)備的電源，因此必須對(duì)檢測(cè)到的情況應(yīng)用適當(dāng)?shù)脑诰€監(jiān)測(cè)技術(shù)。高壓斷路器在線監(jiān)測(cè)技術(shù)主要檢測(cè)兩個(gè)方面：一是高壓斷路器機(jī)械性能的監(jiān)測(cè)。高壓斷路器的故障很可能表明機(jī)械故障。因此，應(yīng)采用高壓斷路器在線監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)高壓斷路器的機(jī)械運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，通常通過監(jiān)測(cè)實(shí)際轉(zhuǎn)速，即可正確判斷高壓斷路器是否正常運(yùn)行。已經(jīng)損壞。二是監(jiān)測(cè)高壓開關(guān)的電接點(diǎn)。每當(dāng)使用高壓斷路器時(shí)，啟動(dòng)操作和合閘操作都會(huì)造成一定程度的電氣損耗，同時(shí)對(duì)高壓斷路器也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的影響。高壓斷路器的電氣損耗會(huì)不斷增加，如果超過規(guī)定范圍，就會(huì)導(dǎo)致高壓斷路器失靈。由于采用了高壓斷路器在線監(jiān)測(cè)技術(shù)，可以實(shí)時(shí)檢測(cè)到此類短路，有效減少短路不利影響的蔓延。

　　3.3 變壓器維修技術(shù)

　?。?）在線局部放電檢測(cè)技術(shù)。變壓器在長(zhǎng)期運(yùn)行或在惡劣條件下或由于局部場(chǎng)強(qiáng)較大而過載時(shí)會(huì)發(fā)生局部放電，嚴(yán)重影響其他用電設(shè)備的正常運(yùn)行。為此，需要采用抗干擾能力強(qiáng)的在線檢測(cè)技術(shù)，如脈沖電平識(shí)別法、定向耦合法、超聲波定位法等，快速確定故障源和故障點(diǎn)，通知維修人員，并及時(shí)處理和修復(fù)。（2）在線油氣分析技術(shù)。保持變壓器內(nèi)油氣狀態(tài)的技術(shù)主要是利用氣相色譜法來評(píng)估氣體的成分和濃度。這種方法在過去取得了顯著成效，但不能滿足新時(shí)代的狀態(tài)檢修需要。為此，有必要借助現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展在線分析診斷技術(shù)，以提高維修效率和質(zhì)量。在線監(jiān)測(cè)分析技術(shù)是基于氣相色譜原理，將溶解在變壓器油中的溶解物通過自動(dòng)脫氣裝置脫氣后，在載氣的作用下流經(jīng)色譜柱，進(jìn)行組分分離，被測(cè)物理信號(hào)是由半導(dǎo)體傳感器測(cè)量，轉(zhuǎn)換為電信號(hào)并使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行準(zhǔn)確分析和檢測(cè)。（3）紅外測(cè)溫技術(shù)。紅外測(cè)溫技術(shù)是一種具有高性能、靈活、精確、安全等優(yōu)點(diǎn)的電氣設(shè)備維修技術(shù)，值得廣泛應(yīng)用。紅外測(cè)溫技術(shù)是利用紅外探測(cè)器接收被測(cè)物體的紅外輻射信號(hào)，經(jīng)放大后，轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào)，再發(fā)送到計(jì)算機(jī)終端，顯示紅外熱像。當(dāng)變壓器接觸不良時(shí)，線圈導(dǎo)線連接被焊接，出現(xiàn)過載運(yùn)行，會(huì)出現(xiàn)局部過熱，導(dǎo)致故障。在此期間，由于采用了紅外測(cè)溫技術(shù)，可以快速診斷故障點(diǎn)，并通知維修人員糾正和優(yōu)化故障。（4）圖像識(shí)別技術(shù)。圖像識(shí)別技術(shù)也是一種高效的變壓器維修技術(shù)方法，可在線監(jiān)測(cè)油位、油滲透、變壓器內(nèi)外包裝情況，使維修人員直觀了解變壓器運(yùn)行狀態(tài)。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]金偉健，高壓電氣設(shè)備維修技術(shù)研究[J]，電子檢測(cè)，2020（20）： 108-109.

　　[2]王茂國(guó)，白銳，高壓電氣設(shè)備檢修技術(shù)研究[J]，科技創(chuàng)新與應(yīng)用， 2020（17）：156-157.

　　[3]文峰，高壓電氣設(shè)備檢修技術(shù)研究[J]，高速鐵路，2021（4）：52.69.

　　[4]張明磊，馬超峰.高壓電氣設(shè)備維修技術(shù)研究[J]消費(fèi)者指南，2021（2）： 248.

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