邓波
中电建路桥集团有限公司， 北京 100000
摘要：泵站是解决区域防洪、供水、排水、灌溉、调水等用水问题的重要工程，泵站的主要电气设备包括主机组、变压器、开关柜和断路器、高低压电力电缆、接地装置、保护装置等，计算机监控系统等是保证电气设备安全运行的前提，是泵站获得效益的前提。泵站电气设备预防性试验(以下简称预试验)常被认为是对泵站电气设备运行状态进行诊断和维护的基本程序。
关键词：泵站电气；设备运行；状态诊断技术；应用
1泵站电气设备的预试
1.1预试的分类
泵站的预试验一般分为绝缘试验和特性试验，绝缘试验分为无损试验和失效试验。
无损检测主要用于判断设备是否损坏，如绝缘电阻、吸收比、极化指数、介质损耗因子等的测量，这种方法可以有效地发现设备的整体缺陷。破坏性试验，如直流耐压试验、交流耐压试验等，试验电压高于运行电压，对设备中集中缺陷更敏感，并能保证绝缘等级有一定余量。绝缘试验通常可参考国家及行业标准、规范或设计指标进行评定，以确定设备是否合格。
特性测试是对电气设备的电气或机械性能进行测试，如断路器分、合闸的时间和同步性、电机空载特性、绕组直流电阻测量、变压器比测量、变压器励磁特性、微机(继电)保护值及仪表表示值校准等。特性试验结果通常与设备的技术参数、设计设定值、出厂及多年试验数据进行纵向比较，综合分析设备的缺陷或劣化程度。
1.2预试的作用
首先，泵站的定期预试可以有效诊断电气设备的安全隐患，避免盲目操作造成事故，经过处理后可以安全运行；其次，通过中试，能够掌握设备的历史状况和劣化规律，进行动态分类和动态管理，对大中型泵站的设备进行了更多的探讨，设备合格等各项性能指标也得到了很好的体现，设备的重要性能指标和不合格项的次要性能指标需要维修的设备，主要性能指标不达标的设备归类为报废设备；此外，预试验是泵站维修改造的决策依据。通过预试提出了电气设备的更新、检修和保留建议，既保证了泵站的安全运行，又节约了投资。
1.3预试存在的问题
在试验方法上，预试验要求停电和周期性，泵站电气设备看似突发性的故障多是设备内部状态由定量向定性恶化的结果，而预测试不能发现立即的变化过程。另外，离线预试与设备实际运行环境和状态差异较大，导致预试结果与设备实际状态存在偏差。例如，对于仍处于服役期的老泵站，运行寿命长的设备在预试验后可能提前结束任务。而且，由于当今泵站电气设备制造水平的提高和管道维修水平的提高，传统的预测试能够发现的缺陷越来越少。
从试验评判标准上讲，首先，泵站预防性试验主要依据《电力设备预防性试验规程》(DL/T596—1996)(以下简称预试规程)实施，该规程自1997年颁布实施后未作修订，地方标准《泵站电气设备预防性试验规程》(DB34/T2292—2015)也是基于预试规程修订的，其针对性更强，减少了关于发电站、变电所相关的试验项目，并结合泵站防汛和抗旱运行情况不同、运行期短、使用年份长的特点，明确了不同设备不同项目的试验周期，并对于破坏性试验项目周期改为必要时进行，增加了二次回路、微机保护装置、自动化系统及计算机监控系统的预试项目及方法，使得泵站预试更加全面，其适用范围为泵站35kV及以下的电气设备，而在建的渝西水资源配置工程金刚沱泵站的主变、GIS等变配电设备已达到110kV，显然该地标对于大容量调水泵站已具有一定局限性；其次，随着电气科技以及试验技术飞速发展，预试规程与《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》(GB50150—2016)(以下简称交试标准)存在一些不统一之处。
如:在变压器的绝缘电阻、吸收比方面，预试规程规定“吸收比不低于1.3”，而交试规程规定“当Ｒ60s大于3000MΩ时，吸收比可不作考核”，实践中经常遇到变压器吸收比出厂试验、交接试验合格，预试时不合格，但长期稳定运行的尴尬情况，原因是变压器干燥以及真空注油装配技术普及，绝缘水平已较高；又如:对于橡塑绝缘电力电缆的主绝缘耐压试验，预试规程只要求做直流耐压试验，而交试标准则明确规定使用交流耐压，这是因为橡塑电缆在直流电压下的电场分布与实际运行状况不符，且运行经验也证明，一些交接试验中直流耐压顺利通过的电缆投运不久就发生绝缘击穿事故，正常运行的电缆被直流耐压试验损坏的情况也时有发生。从试验周期上讲，预试规程中对电气设备的试验周期规定分为:“1～3年、不做规定或自行规定、小修时、大修时、必要时”几种，存在较大模糊及盲目性，目前国内泵站预防性试验使用一年多一试，好的设备由于状态会尝试肯定会增加维护和管理的成本，而频繁的拆卸和过压试验，会影响其使用寿命和可靠性，而设备状态较差，尽管存在事故风险，但由于泄漏试验运行，测试间隔仍然存在。
2泵站电气设备的状态监测
2.1状态监测的发展现状
近年来，随着测试技术、信号分析处理技术、计算机技术等的发展，电气设备的状态监测(包括带电检测和在线监测技术)已成为一个热门的研究课题。本技术通过分析设备的现状和未来发展趋势，为故障前的维修做出有效的规划和决策。现阶段相对成熟的电气设备状态监测技术包括:变压器、断路器局部放电、油色谱分析、红外测温、避雷器漏电电流监测、电容性设备在线电容及介质损耗检测等，见表1。
表1在线监测及带电检测项目
2.2状态监测在泵站中的应用
泵站的维护正逐步由事故维护和预防性维护向状态维护转变。泵站状态监测技术的应用和推广是泵站状态监测技术的发展趋势。目前，大中型泵站的状态监测只针对主机组运行度、振动、压力脉动、温度等项目，泵站的主变压器、主电机、高压电气设备，虽然多采用微机保护装置，它的作用是排除电气故障，控制故障范围，但不是对电气设备绝缘劣化等趋势进行分析和诊断。而在役的老泵站多因建设年代较远、使用频率低，电气设备存在运行环境差、技术落后、管理水平低等问题，电气设备的运行状态诊断多依靠人工巡查和人员的经验，周期性预试和状态监测均无法实现；另外，设备种类繁杂、状态监测抗干扰性差、结果评判尚不成熟以及经济性等也是泵站电气设备的监测应用较少的原因。
值得关注的是，在建的渝西水资源配置工程水源泵站及加压泵站将开展电气设备的在线监测，项目有主变压器进行局部放电及油色谱在线监测、GIS局部放电、SF6微水密度及气体泄漏在线监测、高压柜温度及断路器的动作特性在线监测、主电机局部放电监测等；已投运的南水北调宝应等泵站的主电机局部放电在线监测实施以来，为主电机绝缘状态评估和诊断提供了科学客观的技术依据。
2.3泵站电气设备状态监测的展望
目前泵站电气设备的状态监测主要基于单个设备的绝缘状态，逐步走向整体机械量、化学量等多信息状态的系统监测。此外，泵站的管理模式也在朝着无人(少人)、跨区域、多站集中监控和维护泵站的方向发展。基于大数据、互联网技术和人工智能算法的电气设备远程状态在线诊断系统的开发与应用将是近期的研究热点。
结束语;
预试验是保证泵站在运行中安全运行不可缺少的一项基础性工作，对设备状态的发现和诊断具有重要意义。积极研究和应用泵站状态监测新技术、新方法是泵站从定期维护向状态维护发展的必然方向。基于状态监测的电气设备运行状态诊断技术将进一步促进泵站的自动化，提高泵站运行的经济性和可靠性。
参考文献:
［1］电力设备预防性试验规程:DL/T596—1996［S］．北京:中国电力出版社，2017．
［2］电气装置安装工程电气设备交接试验标准:GB50150—2016［S］．北京:中国计划出版社，2016．