Overførsel og live-testteknologier for overspændingsbeskyttelse til pålidelig drift af elektricitetsnetværk

1. Oversigt over Overførselstestteknologi for Overvoltagebeskyttelse

1.1 Nødvendighed af Overførselstest

Overførselstesten er et afgørende trin for at sikre ydeevne og sikker drift af overvoltagebeskyttelsesenheder i kraftsystemer. For kraftsystemer med spændingsniveauer på 220 kV og lavere, spiller overvoltagebeskyttelsesenheder en central rolle i beskyttelsen af elektrisk udstyr mod skader forårsaget af overspændinger og lynslag. Imidlertid kan miljømæssige faktorer eller operationelle fejl under transport, lagring og installation påvirke deres ydeevne fra fabrikken til den faktiske drift efter installation. Gennem overførselstesten kan produktionsfejl, transportskader og installationsproblemer hurtigt identificeres, hvilket sikrer, at enheden er i optimal tilstand, inden den tages i brug, og undgår fejlrisici under drift, hvilket opretholder stabilitet og pålidelighed i kraftnettet.

1.2 Hovedindhold af Overførselstest

Overførselstesten fokuserer på to kerneaspekter:

• Elektrisk Ydeevnetest: Verificerer, om de elektriske egenskaber af overvoltagebeskyttelsesenheden opfylder designkravene under specifikke betingelser, hvilket sikrer dens beskyttende funktion under overspændinger og lynslag. De faktiske tester dækker emner som DC-reference spænding (der afspejler volt-ampere og ikke-lineære egenskaber), strøgleckage test, samt netreference spænding, strøgleckage ved 0,75 gange DC-reference spænding, udslipningsregning drift, restspænding, netfrekvens holdbarheds spænding og impuls spændingstest, som sammenlagt vurderer den elektriske ydeevne.

• Isolationsmodstandstest: Opdager isolationsstatus for overvoltagebeskyttelsesenheden, identificerer skjulte farer som isolationsbeskadigelse og for høj strøgleckage under drift. Ved at måle isolationsmodstanden fastsættes, om isolationsydeevnen opfylder standarderne, hvilket forebygger systemproblemer forårsaget af isolationsfejl.

1.3 Standarder og Specifikationer for Overførselstest

Overførselstesten skal strengt overholde nationale og internationale standarder og specifikationer for at sikre præcis og pålidelig test. Standarder definerer klart testmetoder og tekniske krav for de elektriske egenskaber og miljøtilpasning af overvoltagebeskyttelsesenheder. Sammen med den faktiske situation i Kinas kraftsystem, raffinerer de krav til testudstyr, miljø og procedurer, hvilket sikrer standardisering af testprocessen og troværdigheden af resultater. Under test anvendes udstyr og instrumenter, der opfylder præcisionskrav, opereret af professionelle personer i overensstemmelse med standardprocedurer. Samtidig bør man være opmærksom på miljøtemperatur, fugtighed og elektromagnetisk støj for at simulere det faktiske driftsmiljø og erhverve præcise data.

2. Oversigt over Levende Testteknologi

2.1 Betydningen af Levende Test

Levende test anvendes bredt i kraftsystemer, med fordelene af ikke-invasivitet og realtidsovervågning:

• Undgå tab fra strømafbrydelser: Detektering kan udføres uden strømafbrydelse, hvilket sikrer kontinuitet i strømforsyningen og reducerer økonomiske og sociale konsekvenser.

• Realtidsstatusovervågning: Dynamisk detekterer isolation, ledningsevne og varme status for overvoltagebeskyttelsesenheder uden at forstyrre normal drift, identificerer potentielle fejlrisici hurtigt og muliggør planlagt vedligeholdelse, forebygger store strømafbrydelser og udstyrsskader.

• Livscyklusforvaltning: Ved at detektere den elektriske ydeevne og isolationsstatus for overvoltagebeskyttelsesenheder, vurderes deres sundhedstillstand, hvilket sikrer korrekt drift under lynslag og overspændinger. Analyse af testdata muliggør formulering af målrettede vedligeholdelsesstrategier, forlænger udstyrets levetid og reducerer fejlrisici, giver grundlag for tilstands-baseret vedligeholdelse og forebyggende vedligeholdelse.

• Fremme smart grid-udvikling: Forbedrer drifts pålidelighed af elektrisk udstyr, sikrer sikker produktion og økonomiske fordele for kraftvirksomheder, og fremmer intelligent og moderniseret forvaltningsopgradering af kraftsystemer.

2.2 Tekniske Principper for Levende Test

Tekniske principper for levende test baserer sig hovedsageligt på flere fysiske fænomener som elektromagnetisme, termodynamik og akustik. Ved at måle og analysere parametre som det magnetiske felt, temperaturfeltet og lydbølger for udstyr i live-tilstand, vurderes driftsstatus og sundhedstillstand for udstyret.

Almindelige metoder for levende test inkluderer:

• Infrarød Detektion: Bruger infrarød termografiteknologi til at detektere overfladetemperaturfordeling og varmeoverførsel for udstyr, identificerer abnorme højt tempererede områder, og diagnosticerer problemer som overophedning, dårlig kontakt eller isoleringsaldring i udstyr.

• Ultrasønd Detektion: Fanger ultrasøndsignaler genereret internt og på overfladen af udstyr for at evaluere udstyrset isolationsstatus.

• Impuls Spænding Detektion: Måler impuls spændingssignaler internt i udstyr for at bestemme placering og alvorlighed af isolationsdefekter, og samtidig analyser karakteristika som signalintensitet, frekvens og spændingsbølgeform.

Det grundlæggende princip for levende test kan summeres som:

I formelen er E(t) det detekterede signal, A er signalamplituden, φ er vinkelfrekvensen, ω er fasen, og n(t) er støjsignal.

2.3 Implementering af Levende Test

Når man udfører levende test, vælges og konfigureres udstyr/instrumenter baseret på testobjekttype og driftsmiljø, matcher passende sensorer og detektorer. For levende test af overvoltagebeskyttelsesenheder, er almindelige værktøjer infrarød termografer, ultrasønddetektorer, impuls spænding detektorer og levende testere—disse tilbyder høj følsomhed/opløsning for præcis detektion i komplekse elektromagnetiske miljøer.

For-test: Kalibrer instrumenter for at sikre målenøjagtighed/stabilitet.
Under test: Planlæg sensorplaceringer/vinkler videnskabeligt for at dække nøgleseksioner fuldt ud og indsamle præcise data, sikre testpålidelighed. Testpersonale skal strikt følge procedurer, prioritere sikkerhed, undgå fejl/haver fra ukorrekte handlinger.

Efter-test: Udfør dybdegående dataanalyse, bekræft/diagnostiser abnorme signaler, træf målrettede vedligeholdelses/reparationsforanstaltninger for at præcist fastlægge udstyrsstatus og skjulte fejl.

3 Analyse af Teknologi Anvendelses eksempler

3.1 Overførselstest Eksempel

For en 220 kV overvoltagebeskyttelsesenhed overførselstest, udførte tekniske personale en komplet test (elektrisk ydeevne, isolationsmodstand, osv.) på nyligt installeret enheder.

• Elektrisk ydeevnetest: DC-reference spænding resulterede i, at elektriske egenskaber opfyldte standarder (glatte volt-ampere kurver, ingen anormale fluktuationer).

• Isolationsmodstandstest: Enheder viste god isolation (modstand inden for angivne intervaller).

• Impuls spændingstest: En højsensitiv detektor bekræftede ingen tydelige interne isolationsabnormaliteter.

Under netfrekvens/impuls spændingstest, tålede enheder nominale spændinger og fungerede normalt. Stabil drift efter installation bekræftede testpræcision, sikrede sikker indtagning. Tekniske personale optimerede processer baseret på erfaring, forbedrede effektivitet/nøjagtighed.

3.2 Levende Test Eksempel

Under en substation levende test, udførte tekniske personale infrarød detektion og impuls spændingstest på driftende 220 kV-enheder:

• Infrarød detektion: En termograf detekterede en ~10 °C abnorm temperaturstigning i en øverste position.

• Impuls spændingstest: Yderligere detektion afslørede stærkere impuls spændingssignaler i denne position, hvilket indikerede en isolationsdefekt—derefter bekræftet af lavere end normal isolationsmodstand.

Målrettede reparationer genoprette normal drift. Denne test fjernede skjulte farer til tiden, gav værdifuld erfaring for fremtidig udstyrsovervågning/vedligeholdelse.

3.3 Erfaringsoversigt og Anbefalinger

I overførselstesten af overvoltagebeskyttelsesenheder, er det afgørende at sikre, at deres elektriske ydeevne og isolationsmodstand opfylder standarder, som er den kernevilkår for pålidelig indtagning af udstyr. Under den faktiske drift, bør man være opmærksom på kalibrering og vedligeholdelse af testudstyr. Regelbundet vedligeholdelse sikrer målenøjagtighed og stabilitet. Samtidig, styrk analyse og forvaltning af detektionsdata: opbyg equipement sundhedshistorik og byg tendensanalysemodele for at realisere realtidsovervågning af udstyrsstatus og fejlforudsigelse. Testdata fra levende test i en bestemt substation er detaljeret i Tabel 1.

Fra Tabel 1 kan det ses, at standardiseret levende test og tilbøjelig vedligeholdelse er effektive metoder for at forbedre drifts pålidelighed af udstyr, sikre stabil drift af kraftsystemet.

4. Konklusion

Overførselstest- og levende testteknologier for overvoltagebeskyttelsesenheder under 220 kV-klassen er højst effektive i at sikre pålidelig drift af overvoltagebeskyttelsesenheder. I fremtiden, da detektionsteknologier fortsat innoverer og udvikler, vil intelligensforvaltningsniveauet for kraftsystemet blive yderligere forbedret, hvilket giver en mere solid teknisk garanti for sikker og stabil drift af kraftnettet.