覃 煜，張 敏，王紅斌，方 健，尹 曠，林 翔，鄒三紅

（廣州供電局電力試驗研究院，廣東 廣州 510080）

0 引 言

在配網(wǎng)物資中，配電變壓器是最重要的設(shè)備之一，特別是在質(zhì)量檢測方面，功能尤為突出。傳統(tǒng)檢測方式需要投入大量的人力和時間，多次檢測設(shè)備，工作效率低，且易出現(xiàn)故障問題。因此，本研究將分析傳統(tǒng)的配電變壓器檢測方式，找出不足，構(gòu)建配電變壓器集成化智能檢測系統(tǒng)，為配電變壓器的檢測提供技術(shù)支持。

1 配電變壓器集成化智能檢測裝置

1.1 傳統(tǒng)檢測裝置

在傳統(tǒng)檢測裝置中，需要通過人力方式搬運測試儀器，全面檢測固定電力設(shè)備。電力設(shè)備涉及的功能較多，如果只有一臺電力設(shè)備進(jìn)行檢測，需要配置多種儀器。每進(jìn)行一個設(shè)備的檢測，需要進(jìn)行接線和斷線操作，才能滿足設(shè)備檢測的要求。如果開展局部耐壓實驗，設(shè)備體積大、功率高，人力無法完成。配電網(wǎng)變壓器需要根據(jù)相關(guān)物資抽檢標(biāo)準(zhǔn)，對不同的設(shè)備進(jìn)行檢測，工作量巨大，需要兼容不同廠家的制造工藝。傳統(tǒng)的檢測試驗不僅需要進(jìn)行反復(fù)接線，而且儀器還需多次搬運，增加了工作人員的工作量。此外，需要人工將數(shù)據(jù)輸入到計算機(jī)中，容易出現(xiàn)錄入錯誤，降低工作效率。因此，傳統(tǒng)的檢測設(shè)備已經(jīng)無法滿足檢測需求。

1.2 集成化智能檢測裝置

1.2.1 集成化智能檢測系統(tǒng)構(gòu)成

為了提高物資抽檢效率，構(gòu)建配電變壓器集成化檢測裝置系統(tǒng)非常重要，能夠解決日常物資抽檢工作的效率問題，如圖1所示。

圖1 配電變壓器集成化智能檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1.2.2 集成化智能檢測系統(tǒng)的功能

整個系統(tǒng)的布局要合理，能夠為檢測工作留出足夠的試驗空間，將需要檢測的設(shè)備集成在一個大型測試系統(tǒng)中，并將其放置在設(shè)備平臺上，保證配電變壓器的美觀，便于日后抽檢工作，方便工作人員集中維修。有個別檢測設(shè)備因為體積較大，對安全距離有硬性要求，因此需要將其放在地面上，并為其設(shè)置單獨的工位。

除了整體布局設(shè)置合理外，還要合理規(guī)劃檢測系統(tǒng)的分配，將統(tǒng)一的檢測設(shè)備放在一個位置，如檢測接線類設(shè)備。配合智能切換裝置進(jìn)行檢測，盡可能減少設(shè)備換線的次數(shù)，便于工作人員進(jìn)行檢測，同時能夠較快地提高工作效率。將相同設(shè)備的檢測裝置盡量集中在一起，放在較少的檢測位置內(nèi)，減少檢測設(shè)備的數(shù)量，節(jié)省工作人員的搬運時間。建立配電變壓器集成檢測裝置的系統(tǒng)模型，檢測系統(tǒng)的集中功能，將需要檢測設(shè)備的功能規(guī)劃在一起，使檢測設(shè)備能夠按照功能進(jìn)行工作，減小設(shè)備的體積和重復(fù)性工作，實現(xiàn)檢測裝置的高度集成。自動化功能系統(tǒng)的實現(xiàn)，需要通過總控室作為信號傳輸?shù)妮d體，使用光纖設(shè)備將測試信號傳送到信號轉(zhuǎn)換裝置中，通過轉(zhuǎn)換裝置將其分配到不同接口中完成數(shù)據(jù)的通信，實現(xiàn)對檢測設(shè)備自動讀取的功能，并記錄檢測到的結(jié)果。使用光纖進(jìn)行通信能夠有效隔斷工作區(qū)之間的信號，避免實驗過程中出現(xiàn)信號干擾，有助于系統(tǒng)檢測。

1.2.3 配電變壓器集成化智能切換線

傳統(tǒng)的檢測方法需要工作人員進(jìn)行人工換線，降低了工作效率，占用了工作時間。針對配電變壓器檢測項目進(jìn)行檢測，需要進(jìn)行電壓測量、繞組測量、電流測量以及短路測量等。為了在實驗過程中提高接換線的工作效率，需要構(gòu)建智能切換線裝置系統(tǒng)，利用智能切換線系統(tǒng)在一次接線后完成所有的試驗項目。智能切換線裝置需要設(shè)置兩個機(jī)柜、高低壓切換線裝置各一臺。當(dāng)需要檢測的變壓器進(jìn)入到檢測工位后，需要將高低壓的端子和切線裝置的輸出端連接。在低壓切換裝置中，如果出現(xiàn)短路會對測試結(jié)果造成影響，需要設(shè)置專門的電壓檢測裝置，用于檢測引線造成的損耗，并在其他部件的配合下，降低測量引線帶來的誤差。

1.2.4 自動收放線裝置

自動收放線裝置有專門的檢測通道，位于檢測工位的上方。當(dāng)需要檢測的設(shè)備運送到檢測位置后，自動防線設(shè)備會自動放下，對設(shè)備進(jìn)行測試線項目的檢測，避免了工作人員的測試失誤。實驗完成后，自動收放線裝置會自動將裝置收起，固定在相應(yīng)位置后，等待下一個需要檢測的設(shè)備。

2 配電變壓器智能檢測技術(shù)

在配件變壓器集成化智能檢測裝置中，需要完成抗干擾設(shè)計和實驗引線的集成，這是智能檢測裝置的重點技術(shù)。將需要檢測的各個模塊集成在一起，避免在實驗過程中造成各個實驗?zāi)K的干擾。利用光纖設(shè)備將各個工作區(qū)之間的信號隔離，防止各個模塊之間存在電信號干擾的情況。為了能夠順利完成一次接線中所有設(shè)備的檢測試驗，試驗引線集成設(shè)計需要考慮電流信號因素、絕緣信號以及屏蔽信號因素等。檢測單元之間的信號切換是配電變壓器智能檢測技術(shù)中的關(guān)鍵。在對絕緣電阻進(jìn)行試驗的過程中，需要屏蔽切換單元，保證電流能夠在引線切換的過程中穩(wěn)定進(jìn)行，不受外界干擾。在進(jìn)行局部放電試驗過程中，對切換單元的要求較高，需要在高壓狀態(tài)下保證引線的對接，并且沒有電流的遺漏。構(gòu)建智能檢測系統(tǒng)需要對不同型號的變壓器進(jìn)行研究，保證多個變壓器之間的型號能夠在系統(tǒng)中兼容。在軟件系統(tǒng)中建立數(shù)據(jù)庫，預(yù)先設(shè)計不同型號的參數(shù)，包括機(jī)械臂的運動方向、自動調(diào)整機(jī)械臂的行程等。

3 配電變壓器集成化智能檢測系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新

3.1 智能檢測裝置接線圖

如圖2所示，試驗引線的設(shè)計需要考慮通流能力和絕緣能力，以滿足局部試驗的相關(guān)要求。智能檢測試驗裝置中，含有高壓引線和低壓引線，最高實驗電壓為35 kV，絕緣強(qiáng)度為1.5 kV，通流能力大于10 A。

圖2 配電變壓器自動檢測裝置

3.2 切換單元設(shè)計

切換單元設(shè)計需要滿足相關(guān)的切換要求，如超大電流、電壓等。實現(xiàn)套管在高低壓加壓狀態(tài)進(jìn)行切換和隔離，檢測電路的屏蔽功能和無局防功能。高壓切換單元的主要功能是通過集成化智能檢測系統(tǒng)對需要操作的設(shè)備發(fā)出口令，然后將相應(yīng)的回路接到引線接口中，以達(dá)到自動換線的效果。具體功能如表1所示。

表1 切換單元功能

4 結(jié) 論

在集成化智能檢測應(yīng)用系統(tǒng)中，智能切換線功能不僅能夠?qū)崿F(xiàn)低壓自動切換，而且技術(shù)上升到一個新的臺階，實現(xiàn)了高壓測試線的自動切換，減輕了工作人員繁雜的抽檢工作，提高了工作效率。