Overdrachts- en live testtechnologieën voor overbrengers voor betrouwbare werking van elektriciteitsnetwerken
1. Overzicht van de technologie voor overdrachtstests van overvoltageschermen
1.1 Noodzaak van de overdrachtstest
De overdrachtstest is een cruciale stap om de prestaties en veilige werking van overvoltageschermen in elektriciteitsnetwerken te waarborgen. Voor elektriciteitsnetwerken met spanningniveaus van 220 kV en lager spelen overvoltageschermen een kernfunctie bij het beschermen van elektrische apparatuur tegen schade door overspanningen en blikseminslagen. Tijdens het proces vanaf het verlaten van de fabriek tot de daadwerkelijke werking na installatie kunnen omgevingsfactoren of onoplettendheid tijdens transport, opslag en installatie de prestaties beïnvloeden. Door middel van de overdrachtstest kunnen productiefouten, transpordschade en installatieproblemen tijdig worden geïdentificeerd, waardoor wordt gewaarborgd dat het scherm in optimale staat is voordat het in gebruik wordt genomen en er foutrisico's tijdens de werking worden voorkomen, waardoor de stabiliteit en betrouwbaarheid van het elektriciteitsnet worden behouden.
1.2 Hoofdinhoud van de overdrachtstest
De overdrachtstest richt zich op twee kernaspecten:
Elektrische prestatietests: Controleert of de elektrische kenmerken van het overvoltagescherm aan de ontwerpvereisten voldoen onder specifieke omstandigheden, zodat de beschermende functie tijdens overspanningen en blikseminslagen wordt gewaarborgd. De feitelijke tests omvatten items zoals gelijkstroomreferentie-spanning (die de voltampère- en niet-lineaire kenmerken weerspiegelt), lekstroomtest, evenals de frequentiereferentiespanning, lekstroom bij 0,75 keer de gelijkstroomreferentie-spanning, werking van de ontladingsteller, restspanning, frequentieduurzaamheidsspanning en impulsspanningstests, die de elektrische prestaties volledig evalueren.
Isolatieweerstandstests: Detecteert de isolatiestatus van het overvoltagescherm, identificeert verborgen gevaren zoals isolatieschade en te hoge lekstromen tijdens de werking. Door de isolatieweerstand te meten, wordt bepaald of de isolatieprestaties aan de normen voldoen, waardoor systeemproblemen veroorzaakt door isolatiefouten worden voorkomen.
1.3 Normen en specificaties voor overdrachtstests
De overdrachtstest moet strikt voldoen aan nationale en internationale normen en specificaties om nauwkeurige en betrouwbare tests te waarborgen. Normen definiëren duidelijk testmethoden en technische vereisten voor de elektrische kenmerken en milieu-aanpassing van overvoltageschermen. In combinatie met de werkelijke situatie van China's elektriciteitsnetwerk, worden eisen voor testapparatuur, omgeving en procedures verfijnd, waardoor de standaardisering van het testproces en de geloofwaardigheid van de resultaten worden gewaarborgd. Tijdens de tests moeten apparatuur en instrumenten die aan precisie-eisen voldoen, worden gebruikt, bediend door professioneel personeel volgens standaardprocedures. Tegelijkertijd moet aandacht worden besteed aan de omgevingstemperatuur, luchtvochtigheid en elektromagnetische storingen om de werkelijke werkomgeving te simuleren en nauwkeurige gegevens te verkrijgen.
2. Overzicht van de technologie voor live-tests
2.1 Belang van live-tests
Live-tests worden wijdverspreid toegepast in elektriciteitsnetwerken, met de voordelen van non-invasiviteit en real-time monitoring:
Voorkomt verliezen door stroomuitval: Detectie kan worden uitgevoerd zonder stroomonderbreking, waardoor de continuïteit van de stroomvoorziening wordt gewaarborgd en economische en sociale impact wordt verminderd.
Real-time statusmonitoring: Detecteert dynamisch de isolatie, geleidbaarheid en thermische status van overvoltageschermen zonder inbreuk te maken op de normale werking, waardoor potentiële foutgevaren tijdig worden geïdentificeerd en geplande onderhoudsactiviteiten worden gefaciliteerd, waardoor grote stroomuitval en apparatuurschade worden voorkomen.
Levenscyclusbeheer: Door de elektrische prestaties en isolatiestatus van overvoltageschermen te detecteren, wordt hun gezondheidsstatus beoordeeld, waardoor juiste werking tijdens blikseminslagen en overspanningen wordt gewaarborgd. Analyse van testgegevens stelt doelgerichte onderhoudsstrategieën in staat, waardoor de levensduur van apparatuur wordt verlengd en foutrisico's worden verminderd, wat een basis biedt voor toestandsgebonden en preventief onderhoud.
Bevorderen van de ontwikkeling van slimme netwerken: Verbeter de operationele betrouwbaarheid van elektrische apparatuur, waarborgt de veilige productie en economische voordelen van elektriciteitsbedrijven en faciliteert de intelligente en gemoderniseerde beheersupgrade van elektriciteitsnetwerken.
2.2 Technische principes van live-tests
Het technische principe van live-tests is voornamelijk gebaseerd op meerdere fysische verschijnselen zoals elektromagnetisme, thermodynamica en akoestiek. Door de meet- en analyse van parameters zoals het elektromagnetisch veld, temperatuurveld en geluidsgolven van apparatuur in een live-toestand, wordt de werkstatus en gezondheidsstatus van het apparaat beoordeeld.
Gewone methoden voor live-tests zijn:
Infrarooddetectie: Gebruikt infraroodthermografische technologie om de oppervlakte temperatuurverdeling en warmteoverdracht van het apparaat te detecteren, abnormale hoog-temperatuurgebieden te identificeren en problemen zoals oververhitting, slechte contacten of isolatie-ouderdom in het apparaat te diagnosticeren.
Ultrasoonedetectie: Vangt ultrasoonesignalen op die binnen en op het oppervlak van het apparaat worden gegenereerd om de isolatiestatus van het apparaat te evalueren.
Impulsspanningsdetectie: Meet de impulsspanningssignalen binnen het apparaat om de locatie en ernst van isolatiedefecten te bepalen, en analyseert tegelijkertijd kenmerken zoals signaalsterkte, frequentie en spanningsvorm.
Het basisprincipe van live-tests kan worden samengevat als:
In de formule is E(t) het gedetecteerde signaal, A is de amplitude van het signaal, φ is de hoekfrequentie, ω is de fasehoek, en n(t) is het ruis-signaal.
2.3 Implementatie van live-tests
Bij het uitvoeren van live-tests, selecteer en configureer apparatuur/instrumenten op basis van het type testobject en de werkomgeving, passende sensoren en detectoren matchen. Voor live-tests van overvoltageschermen zijn veelgebruikte tools infraroodthermografische camera's, ultrasoonedetectors, impulsspanningsdetectors en live-testers—die hoge gevoeligheid/resolutie bieden voor nauwkeurige detectie in complexe elektromagnetische omgevingen.
Voor-test: Calibreer instrumenten om meetnauwkeurigheid/stabiliteit te waarborgen.
Tijdens de test: Plaats sensoren wetenschappelijk op posities/hoeken om belangrijke delen volledig te dekken en nauwkeurige gegevens te verzamelen, waardoor de betrouwbaarheid van de test wordt gewaarborgd. Testpersoneel moet strikt procedures volgen, veiligheid prioriteren en fouten/ongelukken door onjuiste bediening vermijden.
Na de test: Voer grondige gegevensanalyse uit, bevestig/diagnoseer afwijkende signalen en neem gerichte onderhouds/herstelmaatregelen om de toestand en verborgen fouten van het apparaat nauwkeurig te bepalen.
3. Analyse van technologie-toepassingsvoorbeelden
3.1 Overdrachtstestcase
Voor een 220 kV overvoltagescherm-overdrachtstest, voerden technisch personeel grondige tests (elektrische prestaties, isolatieweerstand, enz.) uit op nieuw geïnstalleerde schermen.
Elektrische prestatietest: Gelijkstroomreferentiespanningsresultaten toonden aan dat de elektrische kenmerken aan de normen voldeden (soepele volt-ampèrekrommen, geen abnormale fluctuaties).
Isolatieweerstandstest: Schermen vertoonden goede isolatie (weerstand binnen gespecificeerde bereiken).
Impulsspanningstest: Een hooggevoelige detector bevestigde geen duidelijke interne isolatieafwijkingen.
Tijdens frequentie/impulsspanningstests weerstonden de schermen de aangegeven spanningen en functioneerden normaal. Stabiele werking na installatie bevestigde de testnauwkeurigheid, waardoor veilige inzet werd gewaarborgd. Technisch personeel optimaliseerde processen op basis van ervaring, waardoor efficiëntie/nauwkeurigheid werden verbeterd.
3.2 Live-testcase
Tijdens een substation live-test, voerden technisch personeel infrarooddetectie en impulsspanningstests uit op werkende 220 kV-schermen:
Infrarooddetectie: Een thermografische camera detecteerde een ~10 °C abnormale temperatuurstijging op een bovenste positie.
Impulsspanningstest: Verdere detectie onthulde sterkere impulsspanningsignalen op deze positie, wat een isolatiedefect aangaf—later bevestigd door lagere dan normale isolatieweerstand.
Gerichte reparaties herstelden normale werking. Deze test elimineerde op tijd verborgen gevaren, leverde waardevolle ervaring voor toekomstig apparaatmonitoring/onderhoud.
3.3 Ervaringssamenvatting en aanbevelingen
Bij de overdrachtstest van overvoltageschermen, is het waarborgen dat de elektrische prestaties en isolatieweerstand aan de normen voldoen, de kernvoorwaarde voor betrouwbare inzet van het apparaat. Tijdens de daadwerkelijke operaties, moet aandacht worden besteed aan de kalibratie en onderhoud van testapparatuur. Regelmatig onderhoud zorgt voor meetnauwkeurigheid en stabiliteit. Tegelijkertijd moet de analyse en beheer van detectiegegevens worden versterkt: maak apparatuurgezondheidsregisters en bouw trendanalysemodellen om real-time monitoring van de toestand van het apparaat en foutvoorspelling te realiseren. De testgegevens van live-tests in een bepaalde substation staan in Tabel 1.
Uit Tabel 1 blijkt dat gestandaardiseerde live-tests en tijdige onderhoudsmaatregelen effectieve benaderingen zijn om de operationele betrouwbaarheid van apparatuur te verbeteren, waardoor de stabiele werking van het elektriciteitsnet wordt gewaarborgd.
4. Conclusie
De overdrachtstest- en live-testtechnologieën voor overvoltageschermen onder de 220 kV-klasse zijn zeer effectief in het waarborgen van de betrouwbare werking van overvoltageschermen. In de toekomst, naarmate detectietechnologieën blijven innoveren en zich ontwikkelen, zal het intelligentiebeheerniveau van het elektriciteitsnetwerk verder worden verhoogd, waardoor een nog solider technische garantie wordt geboden voor de veilige en stabiele werking van het elektriciteitsnet.
