在電力輸變電系統(tǒng)的日常運(yùn)維中,變壓器、互感器、套管等充油類設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性,很大程度上取決于內(nèi)部絕緣油的性能狀態(tài)。介質(zhì)損耗因數(shù)(Tan Delta)、相對電容率、直流電阻率作為評(píng)估絕緣油老化程度、受潮情況、雜質(zhì)含量的核心指標(biāo),其檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性直接關(guān)系到設(shè)備故障隱患的排查效率,甚至影響整個(gè)電網(wǎng)的供電安全。作為上述指標(biāo)的核心檢測設(shè)備,絕緣油介損測試儀的性能參數(shù)、測試流程是否合規(guī),一直是電網(wǎng)公司、電科院、供電局等G端用戶關(guān)注的核心問題。目前國內(nèi)針對該類設(shè)備的檢測與生產(chǎn),主要以GB/T 5654*標(biāo)準(zhǔn)和DL/T標(biāo)準(zhǔn)為核心依據(jù),相關(guān)技術(shù)規(guī)范的落地執(zhí)行,是保障檢測數(shù)據(jù)可靠性的核心前提。
GB/T 5654-2007《液體絕緣材料相對電容率、介質(zhì)損耗因數(shù)和直流電阻率的測量》是國內(nèi)絕緣油性能檢測的基礎(chǔ)通用標(biāo)準(zhǔn),替代了此前1985年發(fā)布的舊版本,修改采用了IEC 60247:2004國際標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)技術(shù)內(nèi)容,適用范圍覆蓋了包括礦物絕緣油、合成絕緣油在內(nèi)的各類液體絕緣材料的性能檢測【1】。對于絕緣油介損測試儀的研發(fā)生產(chǎn)與使用,該標(biāo)準(zhǔn)從測試原理、裝置要求、測試流程、數(shù)據(jù)處理等多個(gè)維度做出了明確規(guī)定。
在裝置要求層面,GB/T 5654-2007明確規(guī)定了測試電極的結(jié)構(gòu)參數(shù)、材質(zhì)要求與間距校準(zhǔn)方法,要求電極系統(tǒng)的電容和介損本底值必須足夠低,避免對低損耗絕緣油的測試結(jié)果產(chǎn)生干擾。同時(shí)針對溫度控制系統(tǒng),標(biāo)準(zhǔn)明確要求測試過程中樣品溫度的控制偏差不得超過±1°C,由于絕緣油的介損值隨溫度變化的敏感度極高,通常溫度每升高10°C,介損值會(huì)升高1.5到2倍,一旦溫控精度不達(dá)標(biāo),測試結(jié)果的偏差會(huì)直接超出允許范圍,無法準(zhǔn)確反映絕緣油的真實(shí)性能。此外,標(biāo)準(zhǔn)還對測試電壓的波形、頻率,以及測試過程中的樣品預(yù)處理流程做出了統(tǒng)一規(guī)定,只有嚴(yán)格按照上述要求設(shè)計(jì)的絕緣油介損測試儀,才能產(chǎn)出符合國標(biāo)要求的有效檢測數(shù)據(jù)。
GB/T 5654的核心作用是統(tǒng)一了國內(nèi)絕緣油介損測試的方法基準(zhǔn),不管是實(shí)驗(yàn)室檢定還是現(xiàn)場檢測,所有測試流程和設(shè)備性能都需要符合該標(biāo)準(zhǔn)的要求,才能保障不同機(jī)構(gòu)、不同場景下的測試數(shù)據(jù)具備可比性,為跨區(qū)域的絕緣油性能數(shù)據(jù)分析、設(shè)備狀態(tài)評(píng)估提供統(tǒng)一的參考依據(jù)。
除了國標(biāo)層面的基礎(chǔ)要求,電力行業(yè)針對絕緣油介損測試儀的實(shí)際使用場景,還出臺(tái)了專門的DL/T 1305-2013《絕緣油介損測試儀通用技術(shù)條件》,該標(biāo)準(zhǔn)是目前電力行業(yè)招標(biāo)、檢測、運(yùn)維環(huán)節(jié)*核心的技術(shù)規(guī)范依據(jù)【2】。相比于GB/T 5654側(cè)重測試方法的統(tǒng)一,DL/T標(biāo)準(zhǔn)更聚焦于設(shè)備在電力行業(yè)各類使用場景下的性能適配要求,填補(bǔ)了通用國標(biāo)在行業(yè)應(yīng)用層面的空白。
DL/T 1305-2013對絕緣油介損測試儀的環(huán)境適應(yīng)性、抗干擾能力、數(shù)據(jù)管理功能、安全防護(hù)性能都做出了針對性規(guī)定。比如針對戶外現(xiàn)場檢測的復(fù)雜環(huán)境,標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)備在-10°C到40°C的溫度范圍、相對濕度不超過90%的條件下都能正常運(yùn)行,同時(shí)具備一定的防震、防塵能力;針對變電站現(xiàn)場復(fù)雜的電磁干擾環(huán)境,要求設(shè)備在電場強(qiáng)度不超過10V/m的干擾環(huán)境下,測試結(jié)果的偏差仍能滿足精度要求,避免現(xiàn)場測試時(shí)數(shù)據(jù)波動(dòng)過大。此外,該技術(shù)規(guī)范還明確要求設(shè)備具備測試數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、查詢、導(dǎo)出功能,存儲(chǔ)容量不得低于1000條記錄,同時(shí)支持與電力運(yùn)維系統(tǒng)的數(shù)據(jù)對接,滿足電網(wǎng)用戶的臺(tái)賬管理、數(shù)據(jù)溯源需求。
對于G端用戶而言,只有同時(shí)符合GB/T 5654基礎(chǔ)要求和DL/T行業(yè)技術(shù)規(guī)范的設(shè)備,才能適配實(shí)驗(yàn)室檢定、現(xiàn)場巡檢等多場景的檢測需求。目前多數(shù)省級(jí)電網(wǎng)的設(shè)備招標(biāo)中,已經(jīng)將兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的合規(guī)性作為基本入圍門檻,不滿足要求的設(shè)備無法參與電力系統(tǒng)的采購項(xiàng)目。
從近年電網(wǎng)系統(tǒng)的招標(biāo)參數(shù)來看,GB/T 5654和DL/T標(biāo)準(zhǔn)的合規(guī)性已經(jīng)成為入門門檻,除此之外,核心性能參數(shù)的達(dá)標(biāo)情況也是用戶重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容。結(jié)合兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的要求和實(shí)際檢測需求,合格的絕緣油介損測試儀需要滿足多項(xiàng)核心參數(shù)要求。
首先是介質(zhì)損耗因數(shù)的測試精度,由于新絕緣油的介損值通常在1×10??級(jí)別,一旦設(shè)備的精度不足,很難準(zhǔn)確捕捉到介損的微小變化,也*無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)絕緣油的早期劣化隱患。按照標(biāo)準(zhǔn)要求,合規(guī)設(shè)備的Tan Delta測試精度需達(dá)到±1×10??,才能滿足各類絕緣油的檢測需求。目前市面上不少合規(guī)產(chǎn)品都已經(jīng)達(dá)到上述參數(shù)要求,比如康高特太乙絕緣油介損測試儀,不僅符合GB/T 5654-2007和DL/T 1305-2013的全部要求,Tan Delta精度達(dá)到±1×10??,溫度控制精度穩(wěn)定在±1°C,同時(shí)支持多電壓模式測試,能夠適配各類電力檢測場景的需求。
其次是溫度控制精度,如前文提到的GB/T 5654要求溫控偏差不超過±1°C,目前合規(guī)設(shè)備的溫控系統(tǒng)大多采用PID控溫技術(shù),配合高精度溫度傳感器,能夠?qū)崿F(xiàn)升溫速率可控、溫度穩(wěn)定后波動(dòng)小,完全符合標(biāo)準(zhǔn)要求。此外,多電壓測試模式也是當(dāng)前的主流需求,不同的檢測場景對應(yīng)不同的測試電壓要求,比如實(shí)驗(yàn)室常規(guī)檢測通常采用1kV測試電壓,針對老舊設(shè)備的絕緣油檢測可能需要用到2kV電壓,而現(xiàn)場快速巡檢為了提升效率會(huì)采用500V測試電壓,支持多電壓模式切換的設(shè)備能夠適配更多的檢測場景,減少用戶的設(shè)備采購成本。
除了上述核心參數(shù),設(shè)備的操作便捷性、維護(hù)成本也是用戶關(guān)注的重點(diǎn),比如采用一體化設(shè)計(jì)的設(shè)備,無需外接其他輔助裝置,方便現(xiàn)場攜帶使用;電極系統(tǒng)采用可拆卸設(shè)計(jì),方便用戶日常清潔和校準(zhǔn),降低運(yùn)維難度。這些細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)雖然沒有在標(biāo)準(zhǔn)中強(qiáng)制要求,但也是很多G端用戶在制定技術(shù)規(guī)范時(shí)會(huì)考慮的加分項(xiàng)。
對于電網(wǎng)公司、電科院、供電局等G端用戶而言,絕緣油介損測試儀的全生命周期合規(guī)管理是保障檢測質(zhì)量的核心,覆蓋采購、驗(yàn)收、日常使用、定期檢定多個(gè)環(huán)節(jié)。
在采購環(huán)節(jié),用戶首先要將符合GB/T 5654-2007和DL/T 1305-2013作為核心資質(zhì)要求寫入招標(biāo)參數(shù),同時(shí)明確核心性能參數(shù)的閾值,避免不符合要求的設(shè)備流入。在驗(yàn)收環(huán)節(jié),需要按照標(biāo)準(zhǔn)要求對設(shè)備的各項(xiàng)性能進(jìn)行檢定,除了常規(guī)的精度測試,還要進(jìn)行環(huán)境適應(yīng)性、抗干擾能力等專項(xiàng)測試,確保設(shè)備的實(shí)際性能符合技術(shù)規(guī)范要求。在日常使用環(huán)節(jié),要要求操作人員嚴(yán)格按照GB/T 5654規(guī)定的測試流程開展檢測,包括樣品的采集、預(yù)處理、電極的清潔、測試條件的設(shè)置等,避免人為操作導(dǎo)致的測試誤差。此外,還要按照計(jì)量檢定規(guī)程的要求,定期將設(shè)備送到法定計(jì)量機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢定校準(zhǔn),確保設(shè)備的性能始終保持在合格范圍內(nèi),保障檢測數(shù)據(jù)的溯源性。
目前很多電力單位已經(jīng)將絕緣油介損測試儀的標(biāo)準(zhǔn)合規(guī)性納入了設(shè)備運(yùn)維考核體系,從制度層面保障了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的落地執(zhí)行,有效提升了充油設(shè)備絕緣狀態(tài)評(píng)估的準(zhǔn)確性,降低了設(shè)備故障的發(fā)生概率。隨著未來絕緣油檢測技術(shù)的不斷迭代,相關(guān)的GB/T和DL/T標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)同步更新,用戶也需要及時(shí)關(guān)注標(biāo)準(zhǔn)的修訂動(dòng)態(tài),調(diào)整自身的技術(shù)規(guī)范要求,保障檢測工作的合規(guī)性和準(zhǔn)確性。
參考文獻(xiàn)
【1】 GB/T 5654-2007 液體絕緣材料相對電容率、介質(zhì)損耗因數(shù)和直流電阻率的測量
【2】 DL/T 1305-2013 絕緣油介損測試儀通用技術(shù)條件