高壓設備狀態檢修帶電測量新手段技術研究及應用

羅大虎 鄧桂勇（國網河南省電力公司桐柏縣供電公司，河南 南陽 474750）

高壓設備狀態檢修帶電測量新手段技術研究及應用

羅大虎 鄧桂勇（國網河南省電力公司桐柏縣供電公司，河南 南陽 474750）

目前35kV及以下電磁式電壓互感器中性點與地之間已基本上都安裝了一次消諧器，當需要檢測P.T及線路部分參數時，則需要將P.T中性點與地之間的消諧器短接后才能檢測。隨著試驗項目的增加，操作越來越頻繁，每次均需要退出PT短接消諧器后在接入PT，測試結束后還需要恢復，工作量大，安全風險較高。因此我們提出在不退出P.T的情況下對運行中的消諧器進行短接，測試結束后在將消諧器接入。

高壓設備；狀態檢修；帶電測量；技術研究

1 項目的理論和實踐依據

1.1 原理簡述

因消諧器上端有較高電壓，極易對地放電，短接時還需要很小的接觸電阻，否則會影響檢測準確度，工作時屬于帶負載切換，所以該應用采用高壓真空繼電器配合適當的控制器對消諧器進行接入和短接。

由于真空繼電器采用真空介質，因而具有如下優異的性能。

①真空繼電器是將觸點置于抽成高真空的玻璃殼或陶瓷殼內，以真空作為滅弧和絕緣介質的繼電器。

②真空具有理想的絕緣性能，在理想狀態下可能達到80000V／mm的介電常數，真空中由于沒有氧氣，所以在使用過程中不會氧化，這樣，真空繼電器在使用過程中就具有較小而穩定的接觸電阻。

③真空具有良好的滅弧性能。真空中的電弧很容易擴散，不易造成觸點的磨損，所以真空繼電器具有壽命長的特點，能夠帶負載開關。綜合而言，真空繼電器具有耐擊穿電壓高、熄弧快、開斷電流大、體積小、重量輕、壽命長的特點。廣泛應用于弱電控制強電的領域中。

④抗電強度高，額定承載電流和轉換電流大，觸點接觸電阻小，工作穩定，噪聲低，極間分布電容和電感小，觸點開距小，勵磺功率低，開斷速度快，觸點密封，不受周圍環境的氣壓、水分、沙塵或爆炸氣體的影響，適應于惡劣環境中工作。

1.2 實踐依據

項目負責人曾承擔過多項大型系統化課題研究，并已從事該項目研究多年，形成了豐富的經驗和技術積累，已初步取得相關重大研究成果，部分成果已成功應用于現場，取得良好的社會經濟效益，為本項目研究奠定了堅實的基礎。申請單位及其協作單位，已具有相關領域的扎實研究工作基礎，已具備一批必要的研究設備，并具有結構合理的研究人員梯隊。

合作單位對本項目做了充分的前期調研和研究，具有項目實施所需的理論技術和實踐基礎。合作方具有強大的科研支持，擁有國內一流的專家，能及時轉化科研成果將之推向市場。

參加本次項目的工程技術人員有著豐富的現場實際運行和實踐經驗。

1.3 項目研究的關鍵和難點

（1）一次消諧器兩端各種電壓信號的獲取

模擬系統單相接地、涌流時，PT可能諧振的瞬間一次消諧器兩端及正常運行時的相關電壓信號的獲取，是確定該應用選擇器件及分析其原理的重要基礎，是項目研究的關鍵所在。

（2）電壓信號的特征量提取方法

根據系統運行時消諧器兩端監測到的各種電壓信號特征，尋求合適的能較為準確的描述監測信號特征的方法與定義特征指標用以確定該應用的判據是項目研究的關鍵。

2 項目研究內容和實施方案

主要研發內容：

（1）機理分析

在現場調研的基礎上，對一次消諧器接入與退出裝置進行詳細分類，分析各種典型機理、發展過程與主要特征體現。

（2）一次消諧器接入與退出測試平臺的搭建

針對設備帶電檢修需要短接一次消諧器典型問題，確定相關的方案及研制內容，搭建了一次消諧器接入與退出的測試平臺，設置典型故障模擬系統單相接地極涌流現象，獲取正常工作與典型異常時的電壓監測信號。

（3）監測信號特征量提取方法研究

根據各種情況下的監測信號的特征信息，借助于先進的信號處理方法，提取消諧器兩端電壓信號的特征量，定義特征指標，基于層次分析法建立關聯規則庫，確定典型故障發展演變過程中的特征信息變化規律，尋求消諧器兩端異常電壓的預估方法。

（4）消諧器接入與退出的研制

根據前述試驗測試結果，研發實用的將運行中的一次消諧器接入與退出裝置，滿足現場測試需要。

（5）現場應用

將研發的一次消諧器接入與退出裝置應用于實際工作狀態，根據相關監測信息對其運行狀態進行監測與評估

實施方案：

(1)業務調研

本項目主要是融入多信息源的一次消諧器在線退出及接入裝置的研究與開發，運維檢修部與合作單位需要共同研究核心技術、工作流程和項目細節等等，這就要求在整個項目的研究及研發過程中要定期開項目聯絡會議。

(2)專家咨詢

邀請相關專家對本項目組成員進行指導。

(3)理論研究

開展項目主要技術和領域的研究，包括正常運行時和系統單項接地時流過消諧器的電流分析及消諧器兩端的電壓分析、其它系統異常時消諧器兩端電壓電流分析、根據消諧器兩端電壓電流分析以便確定接入及退出裝置的相關參數。

(4)方案設計

根據前期工作成果和結論，開展項目方案設計。

(5)購件定貨

根據方案設計，開展市場調研，購置項目裝置試制所需要的元器件或者單元，購件定貨。

(6)加工生產與軟件開發

根據技術設計，利用購置的元器件和單元，進行裝置各單元的加工生產。

(7)組裝調試

開展裝置組裝及調試工作。

(8)現場應用

在試點區域進行設備安裝，對終端指標進行后臺監控，并通過現場與后臺數據對比驗證科技成果，最終達到成果交付。

(9)分析報告、專利申請、論文發表

結合現場運行情況和前期研究成果，開展項目分析報告編制工作。以及專利申請工作和論文發表工作。

(10)項目驗收、科技鑒定

組織項目驗收資料，開展項目驗收，科技鑒定。