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中圖分類號:TM411 文獻標識碼: A
一、變電站高壓電氣設備調試檢修的基本工作
變電站高壓電氣的檢修工作主要是指變電站一次設備的狀態檢修。變電站的一次設備,如變壓器、熔斷器、隔離開關等,是電網運行的重要基礎設備,其檢修工作自認而然成了保證電網系統穩定的重要步驟。在整個電網維護中,一次設備的狀態檢修占據了超過八成的檢修費用,因此做好檢修工作對電網系統有著重要的經濟利益。狀態檢修就是在一次設備處于正常運行狀態的時候,借用相關的技術手段,搜集一些列的運行參數,同時拿這些參數與正常的運行參數進行比對,發現問題的集中點,然后再針對性的對電氣設備進行檢查和維修,以此保障電氣設備的穩定安全運行。有效的狀態檢修可以把設備故障控制在預知的時間區域內,這樣就可以避免由于電氣設備故障引起的巨大損失,同時還可以有效的控制電氣設備的使用效率。因此在變電站的日常檢修中,檢修人員要切實落實相關檢測制度,保證整個檢測結果科學可靠,同時,針對于不確定的參數行為,檢修人員要做好詳盡的記錄,為今后的相關技術參數做好理論基礎。
變電站高壓電氣設備分為一次設備和二次設備,其主要功能是為了滿足啟動、測量、轉換及保護等方面操作。首先一次設備是變壓器、電動機和發動機,負責生產和轉換能源,其中還包括開關電器(負荷開關、隔離開關、斷路器)和
電氣設備(互感器、電抗器及電纜)。其次是二次設備,主要包括控制和信號裝置、電源設備及自動裝置等。變電站高壓電氣設備在線檢測:在對其故障模式進行分析中發現,在線監測的重點應該集中在變壓器和有載開關之上。在變壓器的在線監測中,主要包括內容為局部放電測量、機城和電氣回路的完整性測量、油中氣體瀾量與分析以及有載開關的磨損測量。變壓器在線監測也能夠被認為成是一個從缺陷到初始故障的發展過程,其過程的特點主要有:紙包導體絕緣材料本身的機械強度出現弱化以及油泥的沉積等等。在設備運行過程中,非常有可能會導致設備出現過熱問題,這樣在油中溶解的水分也就會變成氣泡,液體絕緣介質
強度也就會因為這些氣泡的出現而降低,最終出現介質失效事故的發生。另外斷路器的在線監測也必須作為是重點,對其進一步進行分析,其監測內容有:絕緣特性、機械特性、操作回路完整性以及開斷能力。
二、變電站高壓電氣不同設備的調試檢修技術
2.1 斷路器檢修
變電站高壓斷路器經常會存在機械卡澀下現象,維修人員在修復此現象通常采用反復斷開斷路器,再合上斷路器。這種現象不僅會影響電廠實際運行過程中高壓斷路器功作業,情況嚴重會導致停運,如果停運時間過長或斷路器斷開時間過長,會整個電網運行速度和發電機都有不利的反應。因而在檢修過程中要充分掌握電氣設備工作原理,針對每一個機件位置所存在的缺陷再結合機構的運行機理來實施有效的應對方法。
2.2 變壓器的檢修
變壓器是電力系統中的貴重元件之一,其主要功能是電壓轉換并傳輸功率。通常變壓器運行過程中所出現的故障大多為局部放電、變壓器長期過載造成線圈絕緣,鐵芯多點接地或承受短路沖擊造成線圈損壞。針對變壓器的檢修要求工
作人員對變壓器的性能、參數等信息數據要準確掌握,結合設備的運行特征來檢修歷史充分利用先進手段來進行維修,如無損探傷。最終確定故障的位置和性質要通過變形試驗數據對比等方法,從而可避免人力、成本及時間等資源不必要的浪費。進行狀態檢修首先就要對電氣設備的故障模式進行分析,可以對和故障靛式具有聯系的數據,在對其實施有效處理之后將其轉變成為可以使用的數據。
2.3 隔離開關檢修
導致隔離開關難以正常推合的原因是在檢修過程中發現中間的斷口觸頭設計存在一些缺陷,在設計隔離開關操作過程時是因只能增加合閘過程中圓柱觸頭和觸片接觸壓力,觸指彈簧的壓力才不能有效防止隔離開關分閘,出現彎曲和變形的現象。有時隔離開關中的支柱絕緣子斷裂是因操作人員用力過猛或抵觸過大而產生,以致引發安全問題。在處理隔離開關缺陷時,因缺陷時常發生,在處理措施方面應選用通用率較好的,如在觸頭中的固定螺桿位置加裝 4 個銅套,銅套是各種銅合金制作用來機械部位,是機械上的重要組件,因銅套自身性質原因,它對運行合閘過程中的圓柱觸頭和觸指接觸壓力不會產生影響,有效保障導電系統的正常運行。
2.4 狀態檢修
其中在電氣設備調試檢修技術中,其發展趨勢即為事故維修―――定期維修―――狀態維修。對于電氣設備狀態檢修工作的內涵也就包括在線監測、實施維修以及故障診斷。我國設備狀態在線監測技術發展還不夠完善,在監測技術迅速發展環境下,非常具有取代預防性檢查的可能性。因此對于目前來說設備狀態監測各項在線監測技術均可以進行使用,同時也可以對設備巡檢和定期試驗項目等檢測技術功能進行充分的發揮。色譜分析法以及紅外檢測法等非電氣方法,已經充分被證明其具有一定的應用價值,可在電氣設備狀態監測中進行應用。在實施狀態檢測過程中,就要采用與其相關的故障數據,實施處理,將其轉變成為可以進行使用的數據。在此基礎上將其在線故障診斷進行分析,研究設備的實際運行狀態,并對其實施科學合理的評估。
三、提高變壓站高壓電氣設備態檢修質量的有效措施
首先,認真做好基礎管理工作,以保證高壓電氣設備狀態檢修工程的順利完成。供電設備狀態檢修,主要建立在其基礎管理工作基礎之上,若沒有原始記錄分析,則不可能將電氣設備管理好,更不可對其狀態進行有效的檢修。因此應當根據實際情況,在結合現代化生產管理技術的基礎上推行“零”缺陷、點檢制以及檢修質量監理驗收機制,并在此基礎上繼續完善基礎管理方法及相關檢測程序。實施狀態檢修、計劃檢修以及定期維修方法有機結合的方式,即便狀態維修是技術發展的必然趨勢,但計劃檢修與定期維修的優點仍然可以繼續沿襲,加之在線監測狀態檢修,一定可以有效保證其可靠性。
其次,進行技術經濟分析與研究,不斷優化電氣設備狀態檢修科學評價機制。在線監測容性設備,通過測量容性設備的電容、介質損耗、電容電流、不平衡電壓等參量以及氧化鋅避雷器的全電流、阻性電流和功耗等參量,同時將某一容性設備絕緣狀況以及安裝在同一個變電站中的容性設備絕緣狀況進行比較。狀態檢修體制下針對性更強,按項目和診斷意見進行檢修取代了以往盲目無依據的強制
檢修,其結果是減少了過剩維修,提高針對性,節約大量的檢修費用。
四、結束語
從傳統的計劃檢修逐漸轉向現代的狀態檢修,實際上就是電氣設備檢修理念和手段的一次飛躍,后者屬于高技術復雜工程的范疇,而且涉及到監測技術、人員素質以及診斷技術等方面,因此應當對此加強重視,充分利用現代化的科技手段來加強變電站高壓電氣設備管理。
參考文獻:
關鍵詞:電力系統;高壓電器試驗技術;重要性
0引言
高壓電氣試驗是一種檢測電氣設備絕緣情況及其電氣參數是否安全的重要方法和手段,然而通常在進行檢測的過程中,所受到的影響都比較隱蔽,由此致使電器試驗的結果不夠精準和準確,和真實實際的數據結果相比存在明顯的差距,甚至直接得出錯誤的結論數據。有時無法及時準確的展示出試驗設備本身所存在的缺陷和不足,致使設備攜帶一定的故障問題進行工作;有時也會出現錯誤判定的情況,將一些本來合格沒有任何問題的設備判定為不合格的設備,從而由此帶來不可估量的損失。
1電力系統高壓電氣試驗的重要性
其重要性具體表現在以下兩個方面:(1)能夠促使電氣設備狀態檢修科學化,執行電力設備狀態檢修工作的同時,為了能夠實現電力設備的穩定運行。就必須在整個過程當中,不斷改善高壓電氣設備試驗,以此促使電力設備的絕緣性測試實現質量高、標準高以及效率高的目標[1]。如果檢測工作的開展沒有更好的落實高壓電器試驗,將很容易由此引發一系列的安全事故情況,甚至直接導致電氣設備產生損壞,最終將對其檢測工作的正常穩定開展造成明顯的影響,同時對其試驗檢測的結果起到一定的干擾,無法有力的保障電力系統的持續穩定運行。(2)能夠有效的提升電力企業的經濟效益,電力系統高壓電氣試驗的良好開展,從長遠的眼光來看,是保證電力系統長期穩定運行的重要保障。而在短期內的目標則主要是為了能夠保證相應檢修人員本身的人身、財產以及相應的設備安全。因為,一旦高壓電氣試驗工作沒有獲得良好的實施,將很有可能直接導致一些難以預料的安全事故產生,不但會對電力系統的正常運行造成影響,甚至可能由于事故的發生而產生巨大的經濟利益損失,最終直接影響到電力企業的經濟效益發展。此外,還很有可能直接對相應的電力企業造成一定的負面影響,由此消減了其在市場方面的綜合競爭力,從而損害企業本身的經濟效益。
2電力系統高壓電氣設備試驗的現狀分析
近幾年,我國在電力系統高壓電氣設備試驗方面的研究初具成效,然而在一些具體、實際的操作當中,依然面臨著許多的問題和困擾,這些問題的產生都直接對整個試驗的最終結果造成了嚴重的阻礙,甚至直接帶來無法預計的損失。一般此類產生的問題都普遍表現在大電容裝置方面,而最為常見的就是其所包含的互感電壓裝置[2]。主要是因為在某些高壓變電站運行過程中,為了保障員工們良好的工作狀態,就必須直接促使其和互感器之間實現直線形式的連接,一旦某個電氣裝置的接地開關以及接線等出現接觸不良的狀況時,就相當于直接通過電容器上開展了相應的電阻串聯活動。但是,當其中的一些裝置出現一些不正常的接地狀況時,其所對應的電容器將很容易展現出大容量的狀況。從而因此產生驚人的損耗,甚至直接出現相應的接受活動裝置損耗情況。另外,當高壓裝置在應用TA和TV時,將很容易產生二次回路不正常接地的現象,這就必須針對此類情況實施真正有效的測驗。一般而言,TA和TV兩者的交互感應需要充分結合電磁感應的定律來實施,但是在某些比較具體化的過程當中,兩者將極易出現不正常接地的情況,因此其實際的情況必然和現實之間存在一定的差異性,但是因為高壓電氣設備當中的TA和TV的一次和二次繞組,與地面間存在分布電容,一旦二次繞組無法接地,則感應電壓將直接在地面和標記兩者間形成散電流,從而引發錯誤的信息。
3電力系統高壓電氣設備試驗技術研究
結合變壓器線圈直流電阻測試結果來分析,這項測試的內容和原理普遍都是為了能夠對變壓器的內部線圈接頭、分接開關以及引線等的焊接水平實施有效的判斷,比如分接開關各個分接位置是否出現開路、短路情況等。而在進行測量的過程中,具體采用電橋法來進行,針對低于100電阻的變壓器線圈通常采用雙臂電橋,而高于100電阻的則更多的采用單筆電橋[3]。在測量時,具體需要在引線端的具置實施接線操作,然后直接檢測出其在分接開關方面的直流電阻。具體的測試需要做到以下幾點:(1)電橋法測試時,需事先連接好橋臂當中的四根連接線,可直接將其中的兩根電流連接線端直接連接在變壓器靠線圈所處的內側端,另外兩根電壓連接線則連接線圈的外側位置,這樣才能有效的提升測量工作的準確度;(2)電橋法的具體實施過程中,需打開電源開關,等待固定時間后,即可直接連通電橋上的檢流計,在這整個過程當中,可充分結合檢流計的偏轉方向來促使電橋趨向于平衡,否則電橋無法有效的維持平衡;(3)線圈本身屬于大型的電感元器件,所以進行測量的同時,應當直接通過電橋電源的方式來完成充電操作,直到度過固定時間后其將逐漸趨于穩定,最后由此讀取相對穩定的指示電阻值。需要注意的是,試驗的實施必須結合團隊多年的工作經驗來進行,并做好詳細的分析和記錄,制定相應的控制方案,嚴格按照安全標準來進行作業。
4結語
綜上所述,電力系統高壓電器試驗的實施,能夠有效的促使電壓的穩定運行,同時經過試驗,相應的電力系統專業人員的綜合素質也將獲得顯著提升。因此,該項試驗具有極為深遠的意義。
參考文獻:
[1]李鳳軍.關于高壓電氣設備試驗的重要性與相關技術問題的探討[J].電工文摘,2013(03):1-3.
[2]郭成志,李振龍.關于10kv電壓系統高壓電氣試驗安全性的探討[J].裝備制造,2014(S2):174+192.
關鍵詞: 電力系統;輸電線路
中圖分類號:F407文獻標識碼: A
隨著科技進步及工農業的現代化發展,人民生活水平不斷提高,用電量大幅上升,對電網供電安全性、可靠性提出了越來越高的要求。輸電線路作為電網的重要環節,由于受自然環境和人為因素的影響比較多,在其運行維護中存在許多困難,因此應該注意提高輸電線路的運行維護質量,從而確保電網的安全穩定運行。
一、電力系統輸電線路管理重要性
電力行業是國民經濟的重要基礎,是國家經濟發展戰略中的重點和先行產業,它的發展是社會進步和人民生活水平不斷提高的需要。近些年,中國電力工業發展迅速,在電源建設、電網建設、電源結構等方面均取得了令世人矚目的成就,己開始步入“大電網、大電廠、高電壓、高自動化”的新階段。電力的安全、穩定和充足供應,是國民經濟全面、協調、可持續發展的重要保障條件,事關經濟發展、社會穩定和國家安全大局,因此電力行業的建設顯的尤其重要。
輸配電線路是電網的重要組成部分,確保輸配電線路的安全可靠運行歷來都是電網運行的重要環節。但是由于輸電線路長期暴露在大自然之中,不僅承受正常機械載荷和電力負荷的作用,而且還經受污穢、雷擊、強風、洪水、滑坡、沉陷、地震和鳥害等外力侵害。這些因素都會促使線路上各元件老化、疲勞、氧化和腐蝕,如不及時發現和消除,就可能會發展成為各種故障,對電力系統的安全和穩定構成威脅。因此在電網輸送能力大大增強的情況下,確保輸電線路的安全合理的運行成為重中之重。
二、電力系統輸電線路運行現狀
(一)輸電線路外部破壞
輸電線路外部破壞會導致電網運行不穩定。近年來城鄉經濟發展較快,線路保護區內違章建房現象較為嚴重,造成輸電線路導線與房屋的垂直距離或水平距離小于安全距離,在惡劣天氣條件下可能發生瞬時接地或跳閘事故;建筑施工時誤碰電力線路而造成輸電線路安全隱患;在線路保護區內違章植樹為線路安全運行埋下了隱患;在輸電線附近就風箏線纏繞在線路導線上造成跳閘;秋收季節,農民在輸電線路下焚燒桔桿,釋放的高溫燒斷桿塔導、地拉線造成線路瞬時跳閘;邊遠地區線路桿塔塔材被盜事件時有發生造成線路癱瘓等等,這些破壞嚴重影響了輸電線路穩定以及正常的供用電秩序。
(二)輸電線路路徑選擇不合理
輸電路徑選擇和勘測是整個線路設計中的關鍵,方案的合理性對線路的經濟、技術指標和施工、運行條件起著重要作用。因此應綜合考慮盡可能避開樹木、房屋和經濟作物種植區。但過去根據我國國情設計允許220kV及以下輸電線路跨越居民房屋,過去設計的輸電線路的安全裕度是按當時我國民房高度確定。隨著我國的經濟發展和城鎮居民經濟寬裕了,人口增加了等因素,使原基地平房換上了樓房,原輸電線路沒有升高,但民房的高度不斷增加,這樣給原有電力系統輸電線路的安全運行又帶來了極大隱患。
(三)輸電線路巡視處理困難
高壓輸電線路是電力系統的動脈,高壓傳輸電纜、桿塔密布于各個角落,其運行狀態直接決定電力系統的安全和效益。目前我國對線路等的檢測經驗還較少,還沒有相應的國家標準。另外隨著近年來煤礦的大量開采造成形態各異的地下采空區,引起地面沉降、斷裂等一系列工程地質災害,這些采空塌陷區,大多分布廣,延伸遠,輸電線路在這些區域,輕者可造成基礎傾斜、開裂、桿塔變形,重者造成基礎沉陷、桿塔傾倒,嚴重威脅輸電線路的安全運行。輸電線路人工正常巡視時,不能及時發現地面沉降。桿塔傾斜后造成桿塔導地線的不平衡受力,引起絕緣子串和地線線夾邁步,電氣安全距離不夠等問題,當問題擴大時容易造成倒桿斷線,電氣距離不夠引起跳閘等事故。
三、加強電力系統輸電線路管理的對策
(一)高壓電纜線路中的電場情況
高壓電纜線路中的電場指的是線路當中強烈的電流通過電纜而產生的能量電場。盡管線路設備當中有一定的改善電場的設施,但由于種種原因,這些設施難以發揮最佳效果,在高壓電纜線路運作過程當中,需要研究電場的分布情況和線路的架構系統,探索更好的解決方案和措施。
1 電場分布情況
高壓電纜的截面包括金屬導體、絕緣層、屏蔽層、外護層、墊層等,大量電纜成組敷設時,由于相互間的加熱作用,降低了電纜的載流量。一方面,大截面電纜會因為集膚效應和鄰近效應使得單位截面的載流量減少,規格大的電纜有時候需要考慮用兩根或多根較小規格的并聯電纜來代替。另一方面,大截面電纜的表面積對橫截面積的比值減小使得大電纜散熱能力差。若多根電纜并聯使用時,應考慮各個電纜的相對位置,以降低電纜載流量的不均勻分布效應。當交流變電流過電纜的時候,交流變電周圍會產生強烈的磁場,形成磁通和感應電動勢。在金屬層損耗的影響下,電壓不平衡引起護層環流,不僅導致大量的電能損耗,也會引起設備故障,從而造成安全事故。
2 電纜設備存在問題
在各種因素的作用下,電路設備當中會產生各種各樣的問題,增加了能量的消耗和設備的損耗,也容易引發各種意外事故的發生。當電纜設備負荷過大、設備線路過長,會造成電場過強,從而造成擊穿,對設備本身的周圍區域造成潛在的安全隱患;
由于高壓電纜設備硬件設施當中有不少的金屬構件和電纜線,地處偏遠地段的設備容易被盜竊和惡意損壞,缺乏屏蔽和保護的線路加大了危險和意外事故發生的概率;高壓電纜設備當中的電纜頭、中間頭等設備施工工藝復雜,若施工程序不當、質量不合格,也會導致設備因瞬間電流過強而被擊穿,從而造成意外事故的發生;由于部分電力企業管理不善,未能及時巡查和檢修,導致電纜電線擊穿事故不能被及時發現和處理,最終釀成嚴重后果。
(二)合理設計輸電線路
在輸電線路的設計中,要圍繞方便施工、降低造價、利于運行等方面,對輸電線路進行合理設計。首先,路徑選擇和勘測是整個線路設計中的關鍵,因此要對線路沿線整個工程設施進行充分搜資和調研,盡可能選擇長度短、轉角少、交叉跨越少,地形條件較好的方案。盡可能避開樹木、房屋和經濟作物種植區。其次,桿塔基礎作為輸電線路結構的重要組成部分,它的造價、工期和勞動消耗量在整個線路工程中占很大比重。其施工工期約占整個工期一半時間,運輸量約占整個工程的60%,費用約占整個工程的20%~35%,基礎選型、設計及施工的優劣直接影響著線路工程的建設。因此應根據工程實際地質情況進行優化設計,特別對于影響造價較大的承力塔??傊?輸電線路設計要結合實際,因地制宜,通過優化方案,科技攻關,不斷探索與創新,才能確保輸電線路的安全、穩定運行。
(三)加強輸電線路管理
要實現安全生產就必須嚴格執行各項規章制度,尊重科學,按客觀規律辦事。不僅要牢記各項安全生產規章制度的內容和條文,更重要的是落實,要堅決做到有章必循、有法必依、有紀必守、有禁必止,只有這樣,才能把安全生產搞好。要建設一支高素質的職工隊伍,這是實現輸電線路安全生產的保證。在當前這個科技飛速發展的時代,技術生命周期不斷縮短,知識更新速度不斷加快,每個人、每個企業都必須不斷學習,以適應環境的變化并重新塑造自己。沒有一支高素質的職工隊伍,就無法應對當前日益競爭激烈的發展形勢。提高職工素質的關鍵途徑是教育培訓。通過開展經常性、多樣化的培訓學習、宣傳教育和崗位練兵活動,使職工熟練地掌握本崗位的安全操作技術及作業標準,不斷提高安全意識、自我保護能力以及處理突發性事故的能力。
參考文獻:
關鍵詞:交聯聚乙烯電纜串聯諧振耐壓耐壓試驗車
中圖分類號: U273.94文獻標識碼: A
為了檢驗XLPE電纜的施工質量,確保電纜在長期高場強、大負荷運行運行條件下不發生故障,國內外的電力公司竣工投產前或檢修后運行的試驗中,通常需要對在高壓電纜進行耐壓試驗。
根據國際電工學會IEC 60840規定,110kVXLPE電纜耐壓試驗有兩種方法:直流耐壓3U0,15分鐘;交流耐壓1.7U0 5分鐘或1U0 24小時;IEC 62067標準中220kVXLPE電纜試驗取消了直流耐壓,規定交流耐壓1.7U0 5分鐘或1U0 24小時。國內目前交接試驗一般按照GB 50150《電氣裝置安裝工程 電氣設備交接試驗標準》進行,電纜運行后的檢修依據Q/GDW 168《輸變電設備狀態檢修試驗規程》進行。
高壓電纜耐壓試驗方法
高壓電纜耐壓試驗方法主要有直流耐壓試驗、傳統的交流耐壓試驗、串聯諧振耐壓試驗、振蕩電壓試驗系統、超低頻試驗系統等等,不同的耐壓試驗方法的特點各有不同
電纜直流耐壓試驗對試驗設備以其重量輕,可測電纜長度長為特點,便于應用。但是其電場分布與交流電壓下的電場分布不同,導致擊穿特性不一致;直流高壓試驗也不能發現XLPE電纜絕緣中的水樹枝等缺陷,而且由于空間電荷的作用,還容易試驗投產后在交流電場作用下的絕緣擊穿;另外如果現場直流試驗發生閃絡或擊穿可能會對其他正常的電纜和接頭的絕緣造成危害,因此直流耐壓試驗現在很少使用。
傳統的交流耐壓試驗使用的電源為普通試驗變壓器型式,對試驗電源與變壓器要求較高,尤其長的電纜線路,其容量很難滿足要求,而且體積龐大不利于現場運輸。
為了減輕電源系統的重量,電纜變頻諧振耐壓試驗得到廣泛應用,其原理是通過改變試驗系統的電感量或試驗頻率,使試驗回路中電抗與電纜的容抗值相同,組成諧振回路,試品上的大部分容性電流與電抗器的感性電流相抵消,電源供給的能量僅為回路中消耗的有功功率,從而降低了試驗電源的容量。試驗方法包括串聯諧振與并聯諧振兩種方式,其中括串聯諧振耐壓試驗應用最廣泛。GB 50150規定交接試驗中,電纜變頻諧振耐壓試驗的頻率范圍為20~300Hz。
振蕩電壓試驗這種試驗方法包括用直流電源給電纜充電,然后通過一個觸發球隙放電給一組串聯電阻和電感,從而得到一個阻尼振蕩電壓。必須注意對于長電纜,振蕩電壓方法是有問題的。盡管振蕩電壓試驗方法比直流耐壓試驗方法更有效,但此方法仍不如工頻試驗效果好。
超低頻試驗(VLF)已被廣泛應用于中壓電纜的試驗,但目前還沒有可用于高壓電纜試驗的超低頻裝置。
串聯諧振耐壓試驗的原理
圖1 串聯諧振等效電路
變頻串聯諧振的基本原理是一個基本的LC串聯諧振回路,具體如圖1。要使回路發生諧振,有很高的輸出電壓,回路中的容抗與感抗必須相等。即:
此時:
式中 f0——電源頻率;
I——試驗回路電流;
w0——電源角頻率;
串聯諧振可通過調節電感、電容或頻率使電路達到諧振條件,由于該試驗大多是針對現場大電容設備進行的,因而電容確定時,一般通過采用調感或調頻來進行補償使試驗回路達到串聯諧振狀態。
由于容性電流與電抗器上的感性電流相抵消,回路處于串聯諧振狀態時,電源供給的能量僅為回路中消耗的有功功率,為試品容量的1/Q(Q為系統的諧振因素),因此試驗電源的容量降低,重量大大減輕。
變頻串聯諧振耐壓試驗是利用電抗器的電感與電纜電容實現諧振,在電纜上獲得高電壓,是當前高電壓試驗比較成熟的方法。
變頻串聯諧振是諧振式電流濾波電路,能改善電源波形的畸變,獲得較好的正弦電壓波形,有效防止諧波峰值對電纜的誤擊穿。變頻串聯諧振工作在諧振狀態,當電纜的絕緣點被擊穿時,電流立即脫諧,回路電流迅速下降。發生閃絡擊穿時,因失去諧振條件,除短路電流立即下降外,高電壓也立即消失,電弧立即熄滅。
電纜變頻諧振耐壓試驗車
杭州供電公司從事的35kV及以上高壓電纜交接試驗以及檢修后的試驗均采用串聯諧振耐壓試驗,傳統的試驗方法是通過調節電抗器值,使電路在50Hz頻率附近達到諧振條件。但該試驗方法通常包括電源箱、控制柜、隔離變、勵磁變、電抗器等主要設備,缺點是設備多、集成性差、試驗接線復雜、不便于運輸。
為了解決傳統串聯諧振耐壓試驗的缺陷,杭州供電公司于2013年通過引進德國海沃公司的WRV型變頻諧振試驗系統,并組織專業人員技術改造,形成了現在的高壓電纜耐壓試驗車,其結構及實物見圖2、3。
該設備的優點是通過變頻控制單元調節電源頻率可以使電纜線路與高壓電抗器的組成串聯諧振回路,而不必如傳統的試驗方法需要多個電抗器串并聯以使回路來達到諧振點,因此占地面積小;設備使用的高壓電抗器采用鐵殼式電抗器,外接散熱片,具有良好的散熱效果;而國產設備采用絕緣桶結構,散熱效果欠佳,在大電流時耐壓時間難以持續太長,電抗器易過熱燒壞;系統的可靠性高、多種完善的保護措施,例如電抗器的溫度檢測和過熱保護、隔離阻抗對擊穿后瞬態過電壓的保護、穿檢測和快速關斷、其它軟件和硬件保護;并且該設備可以測量電纜的局部放電量,可以發現電纜的不明顯缺陷,保證電纜投運后的安全。
圖2 串聯諧振耐壓試驗車結構圖
圖3 串聯諧振耐壓試驗車
串聯諧振耐壓試驗車試驗過程及需要注意以下問題:
1.試驗必須可靠接地,接地電纜截面不小于50mm2
2.勵磁變的輸入對地必須絕緣
3.在通電前及工作過程中,必須關好柜門
4.斷掉總電源至少6分鐘才能進行變頻柜的內部維修,查找原因
5.即使面板上的按鈕開關關掉,控制部分也可能帶電,必須關掉總電源才能進行維修
6.三相供電(尤其是柴油發電機)的中性點(N線)必須接地,合閘前必須檢查供電電壓,包括線電壓和相電壓(柴油發電機運行幾分鐘后,用萬用表測量,正常后再送電)
7.供電開關不能帶漏電保護
8.柴油發電機的容量應為所需容量的2.5倍以上
關鍵詞:電力變壓器;高壓試驗;故障處理
中圖分類號:F407文獻標識碼: A
引言
作為電網能量轉換和傳輸中的重要設備,電力變壓器的運行質量對于提高整個輸電系統的安全、系統化工作及經濟效益具有至關重要的作用。然而,長期以來電力系統對于電力變壓器的維護和診斷都存在不同程度的問題,這對電力變壓器的運行造成了非常不利的影響。因此,加強有關電力變壓器的維護與故障診斷的分析研究,對于提高電力變壓器的可靠運行具有重要的現實意義。
1、變壓器高壓試驗的分析
進行電力系統變壓器的檢測試驗,就是在完成檢修變壓器設備之后,就變壓器質量有無合格進行判定,以此來確保電力系統運行安全。檢測變壓器的試驗,通常包括空載、絕緣電阻及變比實驗等。在進行空載試驗過程中,可以把電流與電壓的變化情況及規律確定出來,在此基礎上還能把變壓器自身有無故障這個問題檢測出來,有關變壓器自身屬性會對此試驗結果產生較大的影響。在進行變壓試驗中,對于變壓器一側要事先進行加壓,以把高低壓繞組電壓確定出來,再對變壓器變比值進行計算,并對這二者進行比較:計算結果與試驗中所測得的數據,以求出誤差,此實驗能把與標準變比值存在著偏差的線圈確定出來,以便能把電力系統中所存在問題盡快發現出來并及時予以維修。
2、電力變壓器高壓試驗的條件、方法
2.1變壓器高壓試驗的條件
高壓試驗過程中由于其電壓會高于正常運行狀態下的幾倍以上,所以在高壓試驗前需要做好試驗中各種工況條件的提取,確保高壓試驗的條件能夠滿足標準要求,確保試驗流程的規范性和結果的準確性。首先需要確保試驗室內的溫度和濕度都能達到試驗要求的標準,溫度以25~30℃為宜,溫度控制在85%以下。對試驗室周圍環境和溫度也要進行有效的控制。同時在試驗室內進行電力變壓器安裝時,還要確保室內不存在對變壓器絕緣存在影響的氣體、污垢和積塵。其次在試驗中提供足夠的保護電阻,避免在高壓狀態下進行變壓器的斷合,在試驗過程中要對額定容量和電壓進行嚴格的控制,確保其能夠充分的散熱。
2.2變壓器高壓試驗的方法
變壓器高壓試驗時首先需要根據變壓器的接線原理圖對接地的可靠性進行檢查,確保變壓器與控制箱安全、可靠的進行接地。對于各部分接線還要進行檢查,確保實現了良好接觸。而且還要對儀器儀表的接地情況進行檢查,確保接地引下線與接地線之間具有良好的的連接,檢查儀器儀表的指針和旋鈕,確保試驗接線絕緣表面良好,無斷線情況。在試驗過程中在升壓過程中還要對儀表的變化進行密切注意,試驗完成后,則需要對變壓器進行降壓,同時斷開電源,解開連接的引線,然后再對其進行放電處理。
3、變壓器高壓試驗日常故障類型
3.1溫度變化對絕緣物質的影響
進行研究可以發現,變壓器中絕緣物質會受到溫度的影響,從而出現不同的吸收比,若溫度升高,那么變壓器中雖然干燥,但是絕緣物質的吸收比會隨著溫度的變化而變化,并且其大小變化呈同等上升趨勢,溫度升高,那么吸收比升高。但是,溫度升至 40℃左右后,絕緣吸收比便會達到極值,而溫度繼續升高,吸收比反而會下降,而一些受潮的變壓器,其絕緣物質的吸收比反而會隨著溫度的升高降低。
3.2鐵芯多處接地
按照設計要求鐵芯只能出現一處接地,如果出現多處接地的情況就會影響鐵芯的正常運行,進而造成變壓器的性能受損。故障處理中可以直接進行開箱檢查,然后剪除多余的接地線;還可以采用直流電流沖擊法進行排除。故障排除方式為:先把鐵芯的接地線完全拆除,然后在鐵芯和油箱之間進行重復多次的直流電壓沖擊,這樣便能燒毀多余的接地線。
3.3電壓極性的影響
在絕緣試驗的過程中,對變壓器進行高壓試驗時,電壓極性也是影響高壓絕緣試驗結果的因素之一,尤其針對變壓器工作時,一旦設備的絕緣層受到水汽的侵蝕,即發生受潮現象,那么相關設備中所存在的絕緣層一定會發生水解,并且其上會附著大量的正極電荷,如果在相關設備的繞組上施加正電壓,那么泄露電流的測量結果必然會受到影響。另外,在設備繞組中施加負電壓,相同的道理。泄露電流的測量結果便會增加,因而影響了測量的準確值。
3.4接頭過熱
變壓器的接頭出現過熱時會引起接線燒斷故障,可以采用兩種方法進行故障消除:(1)采用普通連接方式,在變壓器的接面處制造一個平面,并清理其表面的雜質,然后用導電膏進行全面均勻涂抹,以此保證連接的有效性;(2)采用鋁制質或銅質電線進行連接。在電線連接時,要設置兩端分別為銅導體與鋁導體特殊觸頭。
3、高壓試驗變壓器的故障及處理
3.1在高壓試驗前,充分作好預備工作
在高壓試驗前,需要制定好完善的試驗方案,在試驗規定的范圍內利用安全網進行遮攔,同時還要在網上懸掛必要的安全指示牌,避免無關人員誤入試驗場地,導致安全事故發生。需要派專人對安全網進行看管,需要對電纜進行試驗時,也要對遠處可能出現高壓的地方進行安全網的裝設,并派專人進行看管,確保試驗的順利進行。
3.2 確保有效的溫度
處理措施:在實施絕緣電阻試驗過程中,一定要確保試驗具備有效溫度,并促使該溫度保持恒定不變,使其在實驗所要求的范圍中,此外,還要讓設備絕緣表面保持干凈,以此來提高試驗的準確性,只有這樣才能夠保證監測系統監測出的數據準確、科學。
3.6處理金屬外殼
在進行試驗時,需要將試驗設備和被試驗設備的金屬外殼進行接地處理,確保高壓試驗的引線要足夠短,而其截面要盡可能在,高壓回種需要與等地電位物體之間保持足夠大的距離,這樣可以有效的避免放電現象的產生。
3.7試驗人員的控制
進行高壓實驗工作必須要有兩人甚至兩人以上的工作人員,并且選擇其中一個有經驗的人作為帶頭工作者,有序的進行工作并且作為負責安全人。在實驗前,帶頭人要對每個工作人員進行合理的分工,促使工作有序進行。工作人員要明確有關安全的事項。對實驗地點和環境不熟悉的以及實驗標準不明確的或者對于自己的工作不明確的都不能開展工作。
3.8完善我國變電所變壓器統一運行管理標準的策略
我國變電所變壓器統一運行管理標準已經初步構建,并在使用中獲得極大成果,但是隨著國家變電所在基礎設施、使用設備、控制系統上的不斷改良,變電所變壓器統一運行管理標準也需要進一步豐富與完善。因此,在這方面,應該加強我國變電所變壓器統一運行管理標準的研究和制定,結合國內外先進的變電所變壓器使用技術與管理系統,構建變電所變壓器故障預警機制與處理章程,從而合理完善變電所變壓器統一運行管理標準的內容,使其在我國各大變電所變壓器運行管理工作中發揮更大的作用
結束語
作為目前人類生產以及活動的必然能源物質,電力系統是保證社會安定的基礎。因此,電力部門必須對電力系統的運行質量予以保證。而作為電網運行過程中的重點組成部分,變壓器運行的穩定性會直接影響電網的運行狀態,以及用戶使用電力的質量。因此就需要對變壓器進行高壓絕緣性試驗,但是高壓狀態下,對變壓器進行測試,會存在諸多的影響因素,這些影響因素如若不予以重視,那么必然會在后期的實驗中對實驗結果產生不利影響,因此必須給予高度重視,并針對性的采取一些措施對影響因素予以消除,從而降低其對結果的影響,保證實驗中可以得到有效真實的數據,為電力系統的有效運行打下堅實基礎,為電力用戶用電提供最優質的服務。
參考文獻
[1]樊曉芹.淺析電力變壓器高壓試驗技術[J].中國電力教育,2013,29:220-221.
關鍵詞:電力變壓器;高壓試驗;技術
作者簡介:樊曉芹(1981-),女,陜西西安人,茂名市粵能電力股份有限公司,工程師。(廣東 茂名 525000)
中圖分類號:TM41 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)29-0220-02
因為對電力變壓器進行高壓試驗存在一定的風險性,因此在進行試驗之前必須對試驗過程中所涉及的各方面因素進行整體綜合考慮,既要考慮試驗的安全合理性又要保證試驗順利完成,這就必須對電力變壓器高壓試驗的試驗條件、試驗方法、試驗內容甚至試驗安全性進行全面詳細的了解和認識,并對電力變壓器的相關數據進行有效研究和分析,作出科學合理的判斷,爭取在最安全、有效的環境下對電力變壓器進行高壓試驗。
一、電力變壓器高壓試驗的試驗條件
在對電力變壓器進行高壓試驗的過程中,為了盡可能提高高壓試驗流程的規范度以及高壓試驗結果的精確度,需要對高壓試驗中所用到的不同的額定條件進行一定程度的參考,并對額定條件中所包含的工行條件進行最大化的合理的有效提取,否則,難以保證電力變壓器高壓試驗的規范化、合理化。
1.有效控制高壓試驗的溫度和濕度
在戶內進行試驗時,應該根據電力變壓器高壓試驗的相關數據要求對其環境進行嚴格有效的控制,電力變壓器進行高壓試驗的溫度不可過高,最高不能超過40℃,同樣也不能很低,不得低于-20℃。由此可見,其溫度大致徘徊在-20℃~40℃之間,這是進行電力變壓器高壓試驗的最佳溫度范圍。如果對電力變壓器進行高壓試驗時溫度徘徊在25℃~30℃之間就應該對周圍空氣的相對濕度進行有效控制,使相對濕度保持在85%以下最為適宜。只有高壓試驗的溫度范圍和相對濕度符合電力變壓器高壓試驗的指標才能提高試驗效率,得出最精確的結論。
對于戶外的試驗來說,對其溫度、濕度進行控制則較為困難,一般來說應該等其氣候條件能夠滿足試驗要求時再進行試驗。
2.保證電力變壓器的絕緣性
在戶外對電力變壓器進行高壓試驗時,需要對電力變壓器的絕緣性進行有效保證,首先應該保證試驗環境溫度、濕度的合適性,并對影響電力變壓器絕緣性能的污垢、化學性質的積塵以及相關氣體等因素進行合理有效的控制,避免電力變壓器絕緣性能受到損害,進而影響試驗效果。
3.嚴格控制額定容量與電壓,保持其充分散熱
在對電力變壓器進行高壓試驗時,除了要考慮試驗環境、電力變壓器的絕緣性之外,最重要的是應該對變壓器的額定容量與電壓進行嚴格控制,并保持其充分散熱,避免因額定容量與電壓超標,給電力變壓器造成傷害。
二、電力變壓器高壓試驗的試驗方法
在進行電力變壓器高壓試驗時,為了確保試驗效果的規范化和準確性,必須采取科學合理、有效的試驗方法。電力變壓器高壓試驗的基本流程主要包括以下內容:
1.常規試驗
按照相關試驗儀器的接線原理進行接線,接線完成之后由相關責任人進行全面細致的檢查,保證接線的安全性和準確性。
其次接通電源,按照相關試驗儀器的操作方法進行試驗操作,并記錄試驗數據。
試驗完成后關掉試驗儀器,并切斷試驗電源。
2.交流耐壓試驗
首先應該按照相關接線原理圖來進行接線,接線完成之后由相關責任人進行全面細致的檢查,保證接線的安全性和準確性。
其次應該對控制箱中調壓器的規范度進行檢查,保證其調到“零”位,并檢查電力變壓器與控制箱對接線的接觸是否良好。
再次,當電力變壓器電源接通后,亮起綠色指示燈時,試驗人員就按下啟動按鈕,在紅色指示燈亮起之后等待升壓。
在升壓過程中,試驗人員必須嚴格按照順時針方向勻速旋轉控制箱中的調節器,保證升壓緩慢進行。在升壓的過程中,還要密切關注相關儀表的變化情況和調壓器運轉情況。
最后,當電力變壓器高壓試驗完成后,試驗人員必須迅速將電壓調為“零”位,按下停止按鈕后立即切斷電源,最后不要忘了將電力變壓器與控制箱的引線解開,清除掉一切安全隱患。
三、電力變壓器高壓試驗的試驗內容
電力變壓器高壓試驗的試驗內容主要包括:測量絕緣電阻、直流電阻、變壓比、泄漏電流、測試介質損耗因數及交流耐壓試驗等項目。為了確保電力變壓器高壓試驗的真實性、可靠度,必須嚴格按照相關規定,慎重選擇試驗內容。
1.測量絕緣電阻
測量絕緣電阻大小的目的是為了檢查電力變壓器絕緣的過熱老化程度、整體受潮程度及污穢情況,屬于高壓試驗中最簡單方便的試驗。如果溫度過高,在35℃以上,受潮絕緣的吸收會發生不規則變化,而干燥絕緣的吸收在達到極限后就會下降,嚴重影響高壓試驗效果,因此一定要在周圍環境的溫度、濕度適宜的情況下進行該項試驗。
2.直流電阻的測量
測量變壓器繞組直流電阻的目的是能夠反映繞組匝間短路、繞組斷股、分接開關接觸狀態以及導線電阻的差異和接頭接觸不良等缺陷故障,也是判斷各相繞組直流電阻是否平衡、調壓開關檔位是否正確的有效手段,是變壓器試驗的一個重要檢查項目。
3.變壓比的測量
電力變壓器變壓比的測量方法主要有變壓比電橋法、雙電壓表法等。測量變壓比的目的是為了檢查繞組各個分接的電壓比是否在技術允許的范圍之內,檢查繞組匝數的正確性,判定繞組各分接的引線和分接開關連接是否正確等。另外,在變壓器變壓比試驗中還能夠同步進行接線組別的試驗,有著相同的接線組別是變壓器實現并聯運行的必備條件,因此對電力變壓器接線組別進行判斷也是高壓試驗中必備的一項,其中常用的方法有相位法、交流電壓表、直流感應、組別表等方法。
4.泄露電流的測量
測量泄露電流是為了檢查電力變壓器本身是否存在質量問題,通過采取加直流高壓的試驗方法,如果在高壓狀態下電力變壓器的泄露電流低于低壓狀態下電力變壓器的泄露電流,則說明電力變壓器的高壓絕緣電阻低于低壓絕緣電阻,說明電力變壓器的防漏功能存在質量缺陷,無法滿足高壓試驗需求,同時也說明電力變壓器本身存在質量問題,不能夠參加高壓試驗。
5.介質損耗因數測試
測量變壓器的介質損耗角正切值tanδ主要用來檢查變壓器整體受潮、釉質劣化、繞組上附著油泥及嚴重的局部缺陷等,是判斷31.5MVA以下變壓器絕緣狀態的一種較有效的手段。測量變壓器的介質損耗角正切值是將套管連同在一起測量的,但是為了提高測量的準確性和檢出缺陷的靈敏度,必要時可進行分解試驗,以判明缺陷所在位置。
6.交流耐壓試驗
對電力變壓器進行交流耐壓試驗是鑒定絕緣強度最有效的方法,特別對考核主絕緣的局部缺陷,如繞組主絕緣受潮、開裂、繞組松動、絕緣表面污染等具有決定性作用。查看電力變壓器絕緣強度是否存在缺陷,從而避免因電力變壓器的絕緣性能老化,引起不必要的安全事故。
四、電力變壓器高壓試驗的安全技術措施
1.嚴格遵循相關法律規定,做好防護工作
在進行電力變壓器高壓試驗前一定要做好充分的準備工作,嚴格遵循國家的相關法律規定,在不違反國家法定范圍的前提下進行高壓試驗,做好全面的防護工作,謹防意外事故的發生。
在高壓試驗場所、高壓引線和高壓試驗設備四周,要嚴格按照《電力安全工作規程》的有關規定拉好安全防護網,樹立“高壓危險、請勿接近”的警告牌,必要時可以請專人看守,嚴禁非工作人員接近或進入,杜絕一切安全隱患。
2.選派知識強硬、經驗豐富的試驗人員
根據電力變壓器高壓試驗的有關規定,參與高壓試驗的人員必須有兩名,甚至在兩名以上,選擇其中一名知識強硬、經驗豐富的試驗人員作為負責人,對其他試驗人員進行合理有序的工作安排,使每名試驗人員明確自己的工作內容,熟悉自己的工作流程,同時還要加強自身的安全意識和法律意識。
在高壓試驗中一般會選擇經驗較淺的試驗人員作為接線員,因為這項工作比較簡單、科技含量較低,等接線員完成接線工作后總負責人則負責對接線進行全面檢查,檢查接線是否接好、安全措施是否無誤,檢查完畢后令所有人員撤離,確保試驗人員的安全。
3.對工作人員進行相應的電力教育
在電力變壓器高壓試驗中,為了保證工作人員的人身安全,需要對工作人員加強技術培訓,學習安全知識。對員工進行培訓時,需要著重加強員工的技術水平,對員工進行專業知識的教育,他們需要對高壓試驗的原理熟練掌握,熟悉順試驗的過程,結合試驗的情況對數據進行分析,進而作出相應的判斷。員工的安全意識也是需要加強的。變壓器試驗工作比較細致,在進行實際試驗的過程中需要做一定的準備。在工作之前應該仔細制訂工作計劃,合理選擇試驗設備,檢查被試設備的連接狀態,保證試驗有序進行。
五、結語
綜上所述,電力變壓器的高壓試驗是一項繁瑣復雜、科技含量高的試驗項目,因此在高壓試驗過程中一定要慎重選擇電力變壓器高壓試驗的試驗條件、試驗方法和試驗內容,并做好全方位的防護準備工作,選擇高素質的試驗人員,相信在這些綜合因素的共同努力下電力變壓器高壓試驗一定會安全、順利的完成,獲得最精確的試驗數據,科學判斷出電力變壓器的綜合性能。
參考文獻:
[1]游書均.電力變壓器高壓試驗淺析[J].中國新技術新產品,2012,(17).
關鍵詞:電力工程;高壓輸電;線路;設計
1高壓輸電線路設計前需要進行的合理
勘測過程輸電線路的設計是一項重點工作,設計是否合理,直接關系到電力系統的正常有效運行標準,直接關系到電力傳輸的功能水平。需要按照實際情況,準確的加強輸電線路的設計管理效果,在設計前,進行合理的勘查,了解實際情況,明確地質標準,周圍環境,地上及地下的建筑物等,有效的提升電網輸配電線路的設計合理性,確保輸配電設計的勘查工作正常進行。按照實際的標準設計情況,準確的分析測繪標準,明確線路測量的要點,對各個角度、各個搭架的過程,距離、高度進行詳細的測量分析,確定測量的精準度,明確實際測量數據的合理性。按照實際測繪的過程,對測繪人員進行嚴格的流程標準化分析,確定輸電線路的區域劃分標準,準確的分析輸電線路的設計路徑,確定設計的方案優化性,以合理的形式,確定設計勘查的位置,確保輸電線路施工工作的正常進行。
2輸電線路設計的整體要素分析
2.1高壓輸電防雷的設計過程
安裝有效的避雷針,制定合理的防雷電流引流方式,通過安全的引入方法,確保輸電線路不接觸到雷擊點。按照有效的保護設備或建筑物的方法,對雷電流進行避雷準備。采用避雷線,按照有效的水平懸掛方式進行導線分布,明確實際雷電引流導體、接地裝置的組成標準。按照高壓輸電設備的配套方式,盡可能多的架設有效的輸電線路設備,防止周邊建筑物遭受到雷電的影響。
2.2建立有效的導線選擇設計標準
按照高壓輸電線路的實際位置,準確的分析輸電線路的影響程度,對降雨、冰雹、風暴等問題的影響因素進行判斷,明確外界氣溫對其周圍可能產生的影響因素,明確實際工業化學氣體排放的過程,確定輸電線路的實際影響標準。通過合理的設計,明確高壓輸電線路的實際考慮因素,對線路的材質、基礎結構選擇進行有效的分析。
2.3高壓輸配電線路的實際路徑分配標準
以科學有效的輸配電高壓線路進行設置,明確有效降低高壓輸電線路的施工標準和成本,確保輸電線路的有效正常運作。通過分析實際輸電線路的標準結構,準確的進行前期的勘測分析,確定地質條件,周邊環境。擬定有效的路線,分配有效的綜合評價標準,確定輔助角和地形施工標準,明確有效的施工方案,盡可能的開工至房屋的項目開發和建設,從而有效的降低工程成本,保證整體路線的經濟性、安全性、施工方便性和可靠性。
2.4明確桿塔搭建設計的位置
桿塔搭建設計過程中,需要根據高壓輸電線路的實際組成結構和部分,確保桿塔施工的工期、線路輸送的時間范圍,確保實際有效運輸的可行性。桿塔基礎設計、施工質量的好壞直接關系到整體高壓輸電線路的建設質量水平。按照有效的桿塔設計標準,明確設計現場標準的考察方式,充分掌握各類歷史資料內容,全面的進行地理環境和地質情況的分析,針對實際情況制定有效的措施,減少桿塔施工建設的各類事故的發生和發展,保證桿塔技術設計和施工管理質量水平。
2.5高壓輸配電設計過程中需要防污損的標準
高壓輸電線路的防污損設計中,需要根據實際無損的類型,目標電壓絕緣情況進行合理的發內心,充分了解高壓輸電線路的配置方式和標準,逐步降低無損對高壓線路的影響情況。按照有效的選擇方式,確定高壓輸電線路的絕緣距離,結構標準等,充分配置高壓輸電線路的污損情況,確定類型,規律,做好有效的防護措施。對無法實現的無損問題進行處理,采用有效的物理測量方式,提升化學分析效果,保證污損處理效果的合理性。
3輸電線路設計相關技術問題的處理對策方案
3.1優化鐵塔基礎性施工標準過程
高壓輸電線路的實際設計過程中,需要明確實際鐵塔搭建的設計標準。在鐵塔建設前,需要做好有效的計算工作,明確實際相關的載荷量,明確實際結構標準。按照有效的設計優化方式,不斷提升輸電線路對整體水文地質情況的分析過程,充分了解相關基礎施工的方案,明確鐵塔具體受力情況,確保地基符合實際的載荷能力,有效的設置軸心受壓,軸心拉力等問題。
3.2單雙回路的有效搭配過程和相關問題
高壓輸電線路的實際施工過程中,為了有效的提升鋪設線路的項目開發,確保項目的出線效果,可以采取雙回路的終端塔設計方式,按照有效的區域、地段進行架設,采用有效的方式,確保電力系統持續性的電源供給,明確實際電源故障問題,分析停電的原因。按照有效的后備供電作用,確保用戶的供電效果。
3.3桿塔接地電阻的降低處理過程
高壓輸電線路的桿塔接地電阻問題,需要通過深埋、橫向延展的方式,確定電阻的降低標準。如果土體結構的電阻率較低,可以采用豎井、深埋方式接地保護。橫向延展接地的施工成本較低,可以有效的抑制接地電阻、沖擊接地電阻。運用其方法,可以提神桿塔所具備的有效水平假設條件和方式。
4結語
綜上所述,高壓輸電線路是電力工程中藥的組成部分,良好的設計是電力系統安全運行的基礎。通過高壓輸電線路的設計,不斷提升輸電線路工程的具體實施標準,明確設計的科學勘測過程,確定具體防雷基礎方案,明確防污損的情況,重視線路的施工技術研究,確保高壓輸電設計的科學性和有效性。
參考文獻:
[1]李良元.架空高壓輸電線路工程設計及施工要點分析[J].低碳世界,2016(29).
關鍵詞:高壓;輸電線路;鐵塔組立;施工技術
中圖分類號:TU74 文獻標識碼:A
1 高壓輸電線路鐵塔組立方法
1.1 高壓輸電線路鐵塔組立方式選擇
鐵塔的安裝要嚴格按照鐵塔的高度、外形、根開大小等實際情況進行,可以采用整體起立或是分解阻力、倒裝法等方法。組立方式選擇時,要結合工程實際情況和特點進行??傮w來講,適合整體起立的線路桿塔包括簡單的木質電線桿,常用木叉三付,輪換頂起木桿,能夠讓木桿順利滑入到坑內。水泥桿和V、T型塔也可以采用整體起立方法,比較適合的V、T型塔的整體起立方式為固定式的抱桿和倒落式的抱桿方式。另外,重型的桿塔也比較適合整體起立方式,采用全機械牽引進行起立。相對來講,A型塔比較適合采用獨立抱桿分解組立的方法??傊?,在組立方法的選擇時,要結合實際工程情況進行選擇。目前,國內常用的施工方法為內懸浮外拉線方法。
1.2 內懸浮外拉線方法
使用內懸浮外拉線方法進行高壓輸電線路鐵塔組立施工時,要注意以下內容。
(1)抱桿的主要參數:一般來講,抱桿的規格為900mm×900mm×40 000mm,直段截面規格為900mm×900mm,錐段斷面規格為350mm×3500mm,總體長度為40m。每一段的抱桿參數都不相同,直柱段是34m,上錐段是3m,下錐段也是3m。主材料的規格為:<90mm×<90mm×8mm,斜材規格為<50mm×<50mm×4mm,材質為Q345,允許的軸向抗壓強度為418kN,允許的起吊符合為9t。(2)使用條件和范圍:允許最大的起吊重量為9.0t,外拉線與地面之間的夾角<45°,起吊繩和抱桿之間的夾角≤15°。在起吊過程中,要盡量減小角度,吊件和塔身之間的距離要保持在0.5m左右,塔片控制繩和地面之間的夾角≤45°,秤砣繩和抱桿軸線之間的夾角≤30°,抱桿的傾斜角度≤10°[1]。
2 高壓輸電線路鐵塔組立施工中的重心計算原理及方法
2.1 高壓輸電線路鐵塔組立施工中的重心計算原理
重心位置的確定能夠直接關系到吊點位置的選擇,因此,要在抱桿受力驗算的基礎之上,謹慎、仔細地進行重心計算和確定。重心的確定直接決定著起吊時的平穩程度以及塔件的就位速度,因此必須要對重心的計算原理進行深入了解和研究。眾所周知,在地球附近的所有物體都要受到地球引力,也就是重力。重力通過對物體的每一個微小部分進行作用,形成分布力系,對物體實現吸引。在工程中的一般物體中,這種分布重力可以看做是空間平行力系,也就是重力,是這個空間內平行力系的總和。在物體中,受到重力和力的作用點,稱之為重心。
重心在工程的具體實踐過程中,能夠起到至關重要的作用。例如,重心位置能夠對物體的平衡性能和穩定性能產生直接的影響,這在汽車、船舶、飛機中的體現最為明顯。再如高速轉動的轉子,如果轉軸沒有經過重心,那么便會出現強烈震動,導致破壞情況的發生。任何物體的重力合力作用線都要通過物體的重心。根據力系合力矩定理,來對物體重心的坐標公式進行推導。這些公式能夠用來對物體質量的中心、面積形心和液體壓力中心等進行確定。
將物體分為許多的微小塊,每一塊都要承受P 重力,這些小塊受到的重力共同組成平等力系,那么合力的大小也就是整個物體的重量大小,詳情見圖1。
那么可以得到:P=ΣPi。取直角坐標系 OXYZ,讓 Z 軸與重力相互平衡,設任意一個微小體i坐標為Xi,Yi,Zi,那么重心C的坐標即為Xc,Yc,Zc。根據合力矩定理,對X軸取矩,可得:
對Y軸取矩,可得:PXc=P1X1+P2X2+…+PnXn=ΣPiYi,
則Xc=ΣPiYi/P
如果對Z軸進行取矩,因為各個力都與Z軸平行,各個力矩都為0。為了能夠計算出坐標Zc,要考慮到重心在物體中占有的取定位置是否會因為物體的放置方式不同而產生變化,并要保證對固連在此物體重的坐標系,坐標并不會因為物體的放置方式而發生變化,因此將物體和坐標系OXYZ 一起繞著 X 軸進行90°逆時針旋轉,讓Y軸向上,這樣一來,各個重力和合力便都與Y軸保持平行。此時對X軸取矩,可得:
PZc=P1Z1+P2Z2+…+PnZn=ΣPiZi則Zc=ΣPiZi/P
以上便是計算物體重心的坐標公式[2]。
2.2 高壓輸電線路鐵塔組立施工中的重心計算方法
目前多采用的方法為:先將鐵塔塔片的各個組成部分進行分散,對塔片的上下前后各個部分的結構及其相對應的軸線力矩進行計算,然后計算出塔片前后各個部分的力矩代數和,也就是不平衡力矩和,最后再通過不平衡力矩除以塔片重量,便能夠得到結構偏離相應軸線的距離,從而計算出重心的位置。這樣的處理方式操作時經常要將結構進行充分的簡化,才能夠簡化計算過程。對計算出來的結果進行驗算時,盡量采用擴大吊點包容范圍的方式,來保證重心能夠在范圍之中,經過吊裝試點之后,再按照實際情況來對吊點的位置進行調整,最終確定下重心的位置。但是在實際操作過程中,并不能夠對所有塔片結構都進行離散統計,例如一些立體結構等,難免會因為疏忽或是簡化計算,而導致結果出現誤差。因此,諸多專家對新型的計算方式進行了研究,即基于AutoCAD的計算方式,通過利用計算機軟件來實現精確計算,此方法的應用十分簡單,且精準度較高。
3 高壓輸電線路鐵塔組立施工技術
上文提及,常用的高壓輸電線路鐵塔組立施工技術即為內拉線懸浮抱桿分解組立技術。因此,下文主要針對此種技術進行深入分析。
現場布置情況如圖2所示,使用500mm×500mm×24m的角鋼格構式抱桿,定額負荷為284kN,經過計算之后得出,吊重要限制在2 000kg以下。
可見,當抱桿出現5°傾斜時,起吊角度為15°,拉線與地面之前的夾角為60°,起吊重量2 000kg,那么偏拉繩受到6.2kN的力,吊點千斤受力28.3kN,抱桿內拉線受力18.7kN,抱桿軸向受到68.6kN壓力。
在抱桿布置過程中,要先將抱桿進行分段,并連接在抱桿的下端。抱桿拉線的長度應為:
其中:L為露出拉線綁扎點的高度,E為拉線綁扎點塔身斷面的對角線距離。
承托系統中承托繩的長度為:
其中,L為抱桿底和承托繩綁扎點之前的高度差值,E為承托繩綁扎點塔身斷面的對角線距離。塔腿組立可以通過兩種方式實現,一種為分件組裝,另一種為半邊塔腿整體組立的方法。第一種比較適合塔腿重的情況下,第二種比較適合與地形平坦的樁位[3]。
4 結束語
鐵塔組立是高壓輸電線路在施工過程中的一個關鍵環節,在實踐中要聯系到方方面面的因素,進行高壓線路鐵塔的施工不僅要考慮到鐵塔重量、塔型等特高壓線路鐵塔自身所具備的特點,還必須結合特高壓線路鐵塔的具體施工地形及交通條件等多種影響因素,選擇符合實際的施工方法,實現快速的鐵塔組立施工,并且要確保良好的質量。
參考文獻:
[1]趙福宇. 110kV送電線路設計及施工管理[J].中國新技術新產品,2010(11):145-146.
關鍵詞:電力系統;高低壓開關柜;檢驗技術
高低壓開關柜作為電力系統中的重要組成部分,需要保證自身正常運行才能確保整個電力系統的順暢運行。在目前電力系統規模不斷擴大來滿足人們日益增長的電能需求的形勢下,電力系統中的高低壓開關數量和種類也在不斷增加,這也增加了此類裝置的故障問題[1,2]。而對其故障原因進行分析可知,其中其自身質量原因比較關鍵。為此,在使用高低壓開關柜之前需要結合其常見故障做好檢驗處理工作,也就是合理應用相應的檢驗技術,提前發現此類設備的質量問題并進行故障排除或更換,保障整個電力系統的穩定與可靠運行。
1高低壓開關柜的電氣檢驗
針對電力系統中的高低壓開關柜,有著明確的國家標準對其電氣性能的檢驗項目進行了詳細的規定。具體地說所需要開展的檢驗項目主要有例行檢驗和全面型式檢驗兩種,對于前者來說,就是檢驗制造開關柜所需要的材料、元器件以及結構和工藝等,將其與設計要求對比,確保其符合要求并保證產品的整體可靠性和性能。對于后者來說,則重點是對其性能以及額定值進行檢驗并對國家相關標準進行對比,如其中的絕緣性能、短路性能以及溫升等檢驗項目。
2常見故障
目前電力系統中所應用的高低壓開關柜的數量和種類在不斷增多,同時也增加了其運行中的故障概率和數量,總結起來主要有以下幾種常見故障:(1)拒動和誤動故障。此種故障會對高低壓開關柜作用的發揮造成影響并且會引發對電力系統的危害,表現出現機械故障而導致其傳動系統運行不暢的問題,或者是由于出現比較多的控制指令錯誤問題而造成其電氣控制回路運行不暢的問題。(2)關合與開關故障。此故障通常是由相應斷路器本身出現問題而導致的,不僅會影響高低壓開關柜的正常運行,甚至會損壞整個電力系統。(3)絕緣故障。此類故障比較常見,主要表現出會降低開關柜的絕緣性能,從而會對開關柜的正常運行造成影響,導致運行不暢故障,甚至會導致其出現安全事故。這主要由于其本身存在質量缺陷,或者是受到雷擊等外界因素影響而導致出現了絕緣故障缺陷問題。
3檢驗技術的應用
3.1絕緣性能檢驗
對于高低壓開關柜來說,絕緣性能使其比較關鍵的性能指標,因此這也時開展例行檢驗以及全面型式檢驗的重點檢驗項目,在上述檢驗項目內容中的工頻耐壓實驗就是采取對電壓值和施加電壓時間進行實驗的方式來對開關柜的相間和相對遞減、斷口間的絕緣性能進行考核與驗證的實驗,同時也可以對此類產品在具體應用過程中的絕緣性能進行等效考核與驗證,主要是驗證其在實際使用中長時間通電發熱以及操作過程中的絕緣性能水平,還有在長時間使用中其表面受到塵埃和水汽侵蝕時對絕緣性能造成影響的抵抗能力。在相應的國家標準中只是在型式檢驗項目中對沖擊耐壓實驗進行了明確規定,這主要由于此實驗開展中會受到實驗條件和設備等因素的影響,在按照規定要求進行設備安裝之后,通過沖擊耐壓試驗的開展,主要是考核驗證此類設備對實際操作過程中出現過電壓或者是受到雷擊等外界因素干擾時出現的脈沖型高電壓的承受能力。此外,由于電力系統運行中除了受到上述因素的影響還會受到越來越嚴重的諧振過電壓影響,而且此類影響因素越來越復雜,主要有參數諧振過電壓、鐵磁諧振過電壓以及有線性過電壓等,不僅類型比較復雜,而且過電幅值也在不斷提升,并且還受到中性點接地方式的影響。這就需要結合國家相應標準中針對額定電壓為7.2kV產品絕緣水平的設備標準和技術要求,在試驗開展中將短時工頻耐受電壓值從23kV提升到30kV,并且提升隔離斷口到34kV,而且在上述試驗過程中也不需要在考慮中性點接地方式、快波前與緩波前過電壓作用程度、過電壓限制裝置等方式,同時還可以刪除額定雷電沖擊的耐受電壓值中的較低值,并且使用60kV和70kV來分別代替原有的通用值40kV和隔離斷口46kV。
3.2短路性能試驗
此種試驗是對開關柜設備的額定短路接通開關能力和額定短時耐受電流能力進行檢驗的試驗項目,也就是檢驗在電力系統出現短路或過載較大等異?,F象時,能夠保證高低壓開關柜接通且在規定時間內承載和斷開故障電流的能力。由于在上述操作中主要是利用開關柜中的斷路器等內部執行元件來完成,但是在實際的試驗中也只能對高低壓開關柜整體性能的額定短時耐受電流能力指標的影響因素進行分析,也就是檢驗開關柜運行中在短路電流處于規定范圍內時出現的焦耳熱和相應的熱應力、電動應力等數值。而代表開關柜設備的額定短時耐受電流能力的指標主要是峰值耐受電流和短時耐受電流,并且按照國家標準規定,對于低壓開關柜來說,需要保證在短路電路超過50kA時,保證上述兩個指標的數值比例為2.2,試驗電流持續時間為1s。如果是高壓開關柜,則要求上述數值比例更高,且持續時間為4s。在上述試驗過程中需要對電力系統出現短路故障時的狀態進行模擬,而且條件要更加苛刻,這也足以證明此項指標對于開關柜設備安全運行的重要作用。這主要由于在出現短路故障時會在瞬間產生高達幾十kA的短路電流且持續時間比較長,這也會產生非常大的焦耳熱而加速絕緣材料的老化并降低絕緣性能。而且所用的銅材在溫度超過90℃的環境中就會表現出機械性能大幅下降的現象,同時此類發熱問題還會增加導體連接接觸面變形問題而引起的接觸電阻,而上述非常大的短路電路也會產生非常大的電動力,在此電動力的影響下會導致其內部絕緣件的斷裂和柜體、母排的變形問題,甚至會改變電氣見習和爬電距離,降低絕緣水平。如果是采用抽屜柜,在上述電動力的影響下還會造成接插頭變形以及彈跳問題,這會對抽屜式元器件造成拉弧燒損。如果是配電開關柜,也由于其存在實現上下級選擇性短路保護的功能要求而需要開展此試驗。這主要是通過此試驗項目對開關設備的動、熱穩定性進行檢測,對此類設備在短路延時過程中的I2t所產生焦耳熱的承受能力進行檢測,還可以對上述焦耳熱所產生熱應力和峰值電流產生的電動力的承受能力進行檢測,也就是要保證在短時耐受電流能力的檢驗之后還能保證產品可以正常使用。但是由于此類試驗可能會對產品的性能和可靠性造成損壞,而且在試驗開展中對其所用試驗設備和供電條件等要求也較高,因此也僅僅將其作為型式試驗開展。
3.3溫升檢驗
此檢驗項目主要是對開關柜設備在長時間處于額定電流工作狀態下相關規定部件的溫升情況進行試驗檢測,檢測其是否在規定的溫升極限范圍之內,同時還對鐵磁與載流部件出現損耗而發熱時是否會對載流部件和相鄰部件造成損壞以及降低產品的絕緣水平、影響產品性能等進行檢驗。這主要由于在開關柜在額定電流下經過長時間運行之后不可避免會產生緩慢的溫升現象,如果上述現象出現異常而出現了溫升超過規定范圍的情況也會加速絕緣件的老化速度并降低絕緣性能。上述問題主要是在開關柜的結構、載流部件連接和主電路界面等影響下產生,這也需要通過型式試驗來檢驗開關柜整機的溫升情況,保證其在標準范圍之內。此外,由于試驗設備、多種標準連接電纜或銅排等因素會限制溫升試驗,因此也只能在型式試驗中開展。