变电一次设备接触电阻比较法测试技术

发表时间:2020/6/30   来源:《电力设备》2020年第6期   作者:王朝晖
[导读] 摘要:经济在快速发展,社会在不断进步,随着西部用电负荷快速增长,电网长期超负荷运行,导致设备接点过热现象频发,严重影响了我国西部电网正常运行及用户正常供电。
        (青岛汉河电力科技有限公司  266000)
        摘要:经济在快速发展,社会在不断进步,随着西部用电负荷快速增长,电网长期超负荷运行,导致设备接点过热现象频发,严重影响了我国西部电网正常运行及用户正常供电。虽然西部电网改造在不断推进,但是电网网架结构薄弱,接点过热现象频发。该文主要梳理变电设备接点的过热,利用接触电阻比较法多次、多节点测试技术策略,快速找到过热点,提高运检人员消缺速度,确保电网安全可靠的运行。
        关键词:接触电阻测试比较技术;接点过热位置;消缺处理
        引言
        接地电阻作为评判设备使用安全的依据之一,其重要性愈来愈引起相关部门(无论是使用强电还是弱电)的重视,对接地的可靠性和接地电阻测量的准确性的要求亦日趋迫切。本文就接地电阻测试技术从理论上进行分析,实测技术的可操作性进行探讨。
        1外界干扰对工频大电流法的影响
        测量大型地网电阻的电流、电压线长,外界电磁场在引线上的藕合电压较大(实测可达数V),地中干扰电流(如系统零序电流)也在接地电阻上产生压降。上述测试系统外的干扰主要成分是工频。传统的工频大电流法试验频率与外界干扰相等,仪表不能分离试验信号与工频干扰,为减小测量误差,必须加大试验电流,以提高信噪比。但工频试验电流即使达到50A,其上压降也仅有10V(设接地电阻0.2Ω),信噪比不高。倒相法是抗干扰的基本措施,其前提是:①试验、干扰信号均为理想的工频正弦波;②倒相前后干杂扰信号不变。但实际干扰含有工频、谐波和高次杂波,且其工频成分也是变化的。因此倒相法效果不理想。总之,大型地网接地电阻很小,外界干扰严重时工频大电流法测试结果可信度大为降低。
        2接触电阻比较法测试技术的实施
        3.1接触电阻比较法测试技术的实施步骤
        接触电阻比较法测试技术的实施过程分为五个阶段:测试接触电阻、确定过热点位置、分析判定发热原因、处理过热缺陷、再次测量阶段。具体内容如下。第一阶段分段测试接触电阻:先完成消缺设备隔离,断电后用接触电阻测试仪分段进行接触电阻的测试。运行人员巡视时根据自己视觉判断,或示温腊片和红外线测温仪等发现运行过程中的变电一次设备过热,停电后检修人员用接触电阻测试仪来分段测试接触电阻,并记录过热部位,与运行过程发现的过热现象进行对比。第二阶段确定过热点位置:对测量数值的综合分析,确定设备接点过热位置,并进行分析判定过热的原因针对性的加以消除。第三阶段分析判定设备的发热原因:检修人员确定的发热部位,梳理过热的常见点并分析确定发热的原因。过热点产生的原因归纳如下。1)桩头铜接线板与引线铝线夹间的铜铅过渡板不平整,过渡板孔沿如果存在毛刺,则会引起接触点不良,接点过热的现象。2)刀闸转动的部分铜软连接固定点的螺丝松动,使导电的部分固定并不牢固,在运行过程中导电部件过热而被烧坏。3)刀闸触头处的内部弹簧因长期使用导致生锈、老化,并且有触指变形及弹簧弹性下降的现象,动、静触头在配合时导致接触不良,导电发热或放电时烧坏导电部件元件。4)导线与线夹在安装过程中配合不好,线夹在运行过程中过热,严重则可烧坏导线及线夹。第四阶段处理过热缺陷:应根据不同的发热原因,采取对应的缺陷处理方法。第五阶段再次测量:再采用接触电阻测试仪分段测试法测试接触电阻,与处理前的相同部位数据及标准值进行比较,合格后投入使用,如果不合格再进行处理,直到其合格。


        2.2电阻隔离测试方式
        Rt是被测电阻,R1、R2串联后再与Rt并联;A1、A2是高输入阻抗、高精度运算放大器;DVA是高输入阻抗、高精度差分电压的程控放大倍数仪用放大器,它的输出与数模转换ADC相连;DAC是电流输出型数模转换器,DAC与A1构成程控恒流源,根据计算机控制DAC输出不同的恒定电流If.A2构成电压跟随电路使Vc=Vb,从而I1=0.因此计算机通过电流输出DAC设定If就控制了流过被测电阻Rt的电流It,再通过由DVA和ADC构成的电压测试电路测试出Rt2端的电压就可以算出Rt的阻值.这种方法等效于将R1断开,把被测电阻单独隔离开来进行测试的情况,因此称其为电阻隔离测试技术.
        2.3规程规定的标准值使用
        与设备的接触电阻正常理论标准值比较。导体连接接点的接触电阻值各种规程、技术标准并没有明确规定,因此我们套用对应电压等级的刀闸接触电阻规定值判断,标准如下。规程规定110kV刀闸接触电阻标准值:630A运行中≤225μΩ1250A运行中≤125μΩ2000A运行中≤75μΩ.
        2.4阻性分t和感性分t的分析
        通常称地网的电位V和试验电流I之比为接地电阻,而“接地装置工频特性参数”的概念也广泛应用。为规范和指导实测工作,须明确“工频特性参数”的含义是接地阻抗Z,包含了接地电阻R和地网自感抗。纯阻性的R反映了电流场在大地中的分布。地网的金属材料的自感L的感抗磁,也会影响地网的电位升高。实际条件的限制常使电压、电流线平行布置,线间存在互感M,电流线中的电流在电压线上产生互感电压,仪器所测出的感性分量X则是地网的自、互感抗之和,通常工频下以<R。
        2.5接触电阻测试技术的关键技能项
        接触电阻测试关键技能项是多次、多节点的比较。接触电阻测试仪对每一相的刀闸分别进行多次、多节点的测量,如果某一段超出所对应的标准值,则可认为该接触电阻容易引起接点过热,随即对应该接触电阻进行消缺。并对处理的该设备建档管理及周期的检查,确保消缺设备有档案可寻,做到防患未然。
        2.6接触电阻比较法的应用分析
        采用接触电阻比较法测试的技术消除接点过热,虽取得了较为良好的效果,但还在着一些问题:如实际发热接点较隐蔽则易造成运行人员误判。发热接点消缺后再次发热,主要是消缺过程中检修工艺没有达到标准,因此也很难控制。消除接点发热的除借助于专用的测温仪器判断,同时提高运行人员综合判断能力。多次处理接点过热后,总结并制定接点过热消除判断的标准,梳理每个工作过程的关键技能项,制定消除接点过热的标准化的工作流程,提升运检人员人员的消缺速度。
        2.7问题提出
        1)利用自然接地体钳测接地电阻,它表述的测试回路仅为被测点至自然接地体之间的回路电阻值,所以测量得到接地电阻值并不完整,仅为被测点至自然接地体之间的导通电阻值,必须加上该自然接地体自身的接地电阻值,方构成完整的被测点的接地电阻值。2)利用电源零线钳测接地电阻,它表述的测试回路仅为被测点至电源供电侧回路电阻值,所以测量得到接地电阻值并不完整,必须加上该电源供电侧(配电变压器或配电柜的接地电阻值)自身的接地电阻值,方构成完整的被测点的接地电阻值。
        结语
        采用接触电阻比较法测试技术,可以准确判断接点过热位置,消除发热缺陷,改变由经验判断设备接点发热位置盲目消缺,大幅度地提高消缺的质量,使一次设备的过热接点一次性消除率高达100%的,今后我们要加大培训的力度,提升消缺的工艺技能水平,确保消缺的质量,确保电气一次设备安全、可靠、稳定的运行。
        参考文献
        [1]钱政.大型电力变压器绝缘故障诊断中人工智能技术的应用研究[J].电网技术,2012(2):2-4.
        [2]邢晓敏,李波,陈静.电力高压触点温度无线监测系统的研发[J].电力系统保护与控制,2010(22):2.
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