電力設(shè)備bookmark0史汪器洗組視頻祝技術(shù)的研與啟用劉連睿1，馬繼先2，劉少宇2，王恒3（1.華北電網(wǎng)有限公司，北京153；2.華北電科院有限責(zé)任公司，北京100045；3.唐山供電公司，河北唐山063000）高幾十倍，能夠準(zhǔn)確判斷變壓器繞組變形的部位、形狀、嚴(yán)重程度，還可以協(xié)助找內(nèi)部異物、放電點(diǎn)、過熱點(diǎn)等u：變壓器；窺枧；蜣組變形前言隨著電網(wǎng)容量的不斷增長，由于變壓器繞組變形直接或間接引起的變壓器損壞事故居篼不下，成為影響電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行的主要隱患之一。為了能及時(shí)發(fā)現(xiàn)變壓器事故隱患，避免突發(fā)事故發(fā)生，確保電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行，全國各地普遍開展了變壓器繞組變形試驗(yàn)，主要方法是頻率響應(yīng)分析法和低電壓阻抗法。

　　多年的實(shí)踐證明，變壓器繞組變形試驗(yàn)簡單有效，出了大童有問題的變壓器，為電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行做出了巨大貢獻(xiàn)，但也存在下列問題：①如果沒有歷史數(shù)據(jù)，試驗(yàn)結(jié)論準(zhǔn)確性不篼，容易誤判斷，即把正常的變壓器誤認(rèn)為存在繞組變形，結(jié)果返廠解體，造成很大經(jīng)濟(jì)損失。②變形部位難以準(zhǔn)確定位，即通過變形試驗(yàn)很難知道是局部變形還是整體變形，是軸向竄動(dòng)還是幅向擠壓變形，甚至哪一相有變形，而這些信息對(duì)改造方案是非常重要的。③往往需要返回廠家或車間進(jìn)行解體，才能比較終判定變壓器是否有變形，因?yàn)楝F(xiàn)場吊罩檢也因圍屏包裹無法看清，造成變形試驗(yàn)結(jié)論確認(rèn)周期長，費(fèi)用篼，正因?yàn)槿绱?，部分變形試?yàn)認(rèn)為有問題的變壓器不能及時(shí)確診，給運(yùn)行單位帶來很大難題。

　　為此，文章提出了變壓器繞組視頻窺視技術(shù)，并在現(xiàn)場進(jìn)行了實(shí)際應(yīng)用，將視頻內(nèi)窺鏡的探頭伸人變壓器的繞組之間或繞組與鐵心之間進(jìn)行實(shí)物觀察、拍照，對(duì)繞組情況可做到一目了然，很直觀的得出變壓器繞組是否變形、內(nèi)部是否有異物、放電點(diǎn)位置、繞組排列是否整齊等，這是一個(gè)全新思路。利用此技術(shù)，只需現(xiàn)場吊罩，不需將變壓器返廠拆鐵扼、拔線圈檢繞組狀況，大大縮短變壓器停電時(shí)間。下面將變壓器繞組變形視頻窺視技術(shù)的研究和應(yīng)用情況作一介紹。

　　1變壓器繞組變晷頻窺視技術(shù)廚究有的變壓器油道只有7而且深人內(nèi)部需要轉(zhuǎn)直角，探頭太粗進(jìn)不去，如果無法轉(zhuǎn)彎也看不到繞組全貌，難以判斷繞組是否發(fā)生變形。為此文章在應(yīng)用內(nèi)窺鏡檢變壓器繞組狀態(tài)方面開展了研究工作。

　　1.1內(nèi)窺鏡的選取內(nèi)窺鏡可分為四大類：直桿式內(nèi)窺鏡、光纖內(nèi)窺鏡、視頻內(nèi)窺鏡、航空發(fā)動(dòng)機(jī)特殊用途內(nèi)窺鏡。檢變壓器繞組需要內(nèi)窺鏡通過油道轉(zhuǎn)直角，因此直桿式內(nèi)窺鏡不適合，只能在光纖內(nèi)窺鏡和視頻內(nèi)窺鏡之間選取。

　　在現(xiàn)場2臺(tái)110kV變壓器上對(duì)兩種內(nèi)窺鏡技術(shù)進(jìn)行了實(shí)際比較：光纖內(nèi)窺鏡探頭規(guī)格較多，從。5-8但彎曲半徑較大，難以深人繞組內(nèi)部，只能看到繞組的上部幾僧，不能看到繞組全貌，另外，圖像清晰度較差。視頻內(nèi)窺鏡探頭直徑從5~12mm，雖然直徑大，但彎曲半徑比光纖內(nèi)窺鏡小，較容易操作，可以進(jìn)入繞組內(nèi)部看到全貌，另外，圖像清晰度較好。

　　1.2視頻窺視技術(shù)性能0mm，探頭有效工作長度為3m.采用全封閉性設(shè)計(jì)，抗變壓器油。探頭端部可更換的光學(xué)物鏡轉(zhuǎn)接頭選配了側(cè)視鏡和直視鏡，滿足測量繞組不同部位的需要。像素不小于44萬；動(dòng)態(tài)圖像有不小于3倍的可調(diào)放大成像功能、不小于16s的延時(shí)曝光功能。具有圖像處理系統(tǒng)和圖像存儲(chǔ)系統(tǒng)。視頻探頭端部導(dǎo)向方式為操作手柄內(nèi)置導(dǎo)向電機(jī)驅(qū)動(dòng)。

　　導(dǎo)向方向度為360°全方位連續(xù)導(dǎo)向，其導(dǎo)向彎曲度大于150°，導(dǎo)向彎曲半徑小于30mm.具有5in數(shù)字液晶顯示器，可由任意角度觀看，亮度可調(diào)，有防劃保護(hù)屏和遮陽。

　　2用視頻窺視技術(shù)檢查變壓器繞組變形的方法常見的110kV及以上變壓器有雙繞組和三繞組、有載和無載、降壓變壓器和升壓變壓器等之分。

　　其繞組的排列方式也有低一中一高、低一高、篼一低一篼等之分。隨著電壓等級(jí)的不同，變壓器的絕緣尺寸、油隙紙筒個(gè)數(shù)等也不同。盡管如此，其基本結(jié)構(gòu)卻是相似的，繞組間絕緣均由油隙、紙筒組成，每臺(tái)電力設(shè)備變壓器均有油道，順著油道視頻內(nèi)窺鏡便可以進(jìn)人繞組內(nèi)部進(jìn)行拍照觀察。110kV變壓器油道比較小，在1變壓器油道稍大。如220kV變壓器高壓一中壓間主絕緣距離約為80nun，5個(gè)紙筒，油道為11nun左右；中壓一低壓間主絕緣距離約為48mm，3個(gè)紙筒，油道為10mm左右；低壓心柱間油道約為12mm.用視頻內(nèi)窺鏡檢變壓器繞組的示意圖見。

　　用視頻窺視技術(shù)開展變壓器繞組變形工作，需要熟悉變壓器內(nèi)部結(jié)構(gòu)。探頭一般通過油道進(jìn)人變壓器繞組內(nèi)部，也可順著引線、壓板縫隙等。對(duì)于重要缺陷可以拍照，數(shù)字照片可以儲(chǔ)存、處理。

　　導(dǎo)線絕緣破損墊塊錯(cuò)位，并漏出銅線但繞組未變形環(huán)壓組例3：某熱電廠某啟備變壓器也是通過繞組變形試驗(yàn)判斷三相一致性較差，較難判斷是否變形。通過內(nèi)窺鏡檢發(fā)現(xiàn)繞組正常，但有的地方較臟，處理后正常投運(yùn)。

　　3.2幫助查找變壓器缺陷例4：某國外公司生產(chǎn)的變壓器因存在缺陷返廠檢修，吊罩后通過視頻窺視技術(shù)檢發(fā)現(xiàn)該變壓器確實(shí)存在圍屏綁扎帶斷裂、鐵心上有異物等問題，見、。

　　視頻內(nèi)窺鏡檢變壓器繞組示意現(xiàn)場試驗(yàn)慵況bookmark7目前，利用視頻窺視技術(shù)，在現(xiàn)場和變壓器制造廠已對(duì)15臺(tái)變壓器做了檢。其中，有9臺(tái)是在變電站現(xiàn)場做的，另外6臺(tái)是在變壓器制造廠做的，這6臺(tái)變壓器中有新生產(chǎn)出來的，也有返廠檢修的。這15臺(tái)變壓器有主變壓器、廠用變壓器和啟備變壓器，有國內(nèi)廠家的也有國外的。

　　3.1確認(rèn)變壓器繞組是否變形視頻窺視技術(shù)進(jìn)行了觀測，發(fā)現(xiàn)低壓繞組嚴(yán)重變形，繞組絕緣破損并漏出銅線，見。

　　例2：某110kV變壓器出口短路，通過變形試驗(yàn)判斷低壓繞組三相一致性差別較大，發(fā)生了中度變形，但因無原始圖譜較難判斷。為了盡快得出結(jié)論，進(jìn)行了吊罩檢，由于圍屏包裹，很難判斷低壓繞組是否存在問題，采用視頻窺視技術(shù)進(jìn)行t全面檢，發(fā)現(xiàn)各個(gè)繞組未變形，內(nèi)部也沒有異物存在，但繞組繞制工藝較差，有的排列不齊，個(gè)別墊塊錯(cuò)位，見。比較后得出變壓器沒有發(fā)生繞組變形，可以繼續(xù)使用的結(jié)論。該變壓器及時(shí)投運(yùn)后解決了該地區(qū)大負(fù)荷用電問題，如果像以前那樣，返廠解體檢，費(fèi)用至少需50萬元，停電時(shí)間25天。由此看來，視頻窺視技術(shù)在及時(shí)、準(zhǔn)確判斷變壓器是否存在問題的同時(shí)，還能帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

　　例5：某變壓器由于油色譜超標(biāo)，故返廠檢修。內(nèi)窺鏡探頭從C相頂部伸人發(fā)現(xiàn)絕緣件有斷裂，見。

　　例6：在變壓器出廠時(shí)通過內(nèi)窺鏡也能發(fā)現(xiàn)一些問題。某一發(fā)電廠廠用變壓器，型號(hào)SFP-31500/110，出廠前通過內(nèi)窺鏡發(fā)現(xiàn)包扎高壓繞組的絕緣層有破損，在出廠前及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決問題，比較大程度上減小了經(jīng)濟(jì)上的損失。高壓繞組絕緣破損情況見。

　　文章對(duì)變壓器繞組視頻窺視技術(shù)進(jìn)行了研究，并在15臺(tái)變壓器上進(jìn)行了應(yīng)用。

　　（1）該技術(shù)可出變壓器繞組是否有變形，對(duì)變壓器繞組變形可定量測量，準(zhǔn)確得知哪一相和哪一側(cè)繞組有變形，繞組變形的形狀、嚴(yán)重程度和具體部位。

　　以前靠變壓器繞組變形電氣試驗(yàn)難以對(duì)變壓器繞組綁帶斷裂、墊塊錯(cuò)位等這些輕微的狀態(tài)變化做出判斷，現(xiàn)在用視頻窺視技術(shù)很容易做到，檢測結(jié)果的靈敏度和全面性是以前任何試驗(yàn)方法所不能比擬的。

　　該技術(shù)具有廣泛的用途，除了可判斷變壓器繞組是否有變形以外，還可以檢測變壓器內(nèi)部是否有異物、繞組局部放電燒傷點(diǎn)、圍屏爬電、鐵心柱過熱點(diǎn)、接地屏情況等。

　　采用的視頻內(nèi)窺鏡可任意彎曲拍照探頭的方向及角度，方便于伸人變壓器內(nèi)部檢繞組情況。

　　操作簡易，可單人完成工作，檢迅速、快捷，數(shù)小時(shí)便可以完成一臺(tái)變壓器的檢工作，比傳統(tǒng)的拆鐵扼、拔線圈解體檢方法工作效率提篼幾十倍。

　　該技術(shù)對(duì)于預(yù)防變壓器事故、節(jié)省檢修費(fèi)用以及指導(dǎo)變壓器檢修具有重要意義。由于變壓器不需要返廠解體檢，檢時(shí)間大大縮短，使得用戶停電時(shí)間也大為縮短，同時(shí)節(jié)省大量檢修、運(yùn)輸費(fèi)用。

　　因此，該技術(shù)具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，具有很高的推廣價(jià)值。

　　-06-24：-），男，高級(jí)工程師，多年從事變壓器研究工作；馬繼先（1964 -），高級(jí)工程師，多年從事變壓器相關(guān)工作；劉少宇（1972-），高級(jí)工程師，多年從事變壓器相關(guān)工作。

　　（責(zé)任編輯趙楊）綜合倍息10月28日至11月1日，2004全國電力系統(tǒng)自動(dòng)化學(xué)術(shù)交流研討大會(huì)在廣西桂林召開，中國科協(xié)副主席、中國電機(jī)工程學(xué)會(huì)理事長陸延昌到會(huì)并在開幕式上作《用自動(dòng)化技術(shù)帶動(dòng)中國電力工業(yè)的現(xiàn)代化建設(shè)》主題報(bào)告。大會(huì)由國電自動(dòng)化研究院浦京南瑞集團(tuán)公司承辦。中國電機(jī)工程學(xué)會(huì)工作總部領(lǐng)導(dǎo)，電力系統(tǒng)自動(dòng)化專委會(huì)各掛靠單位領(lǐng)導(dǎo)、專委會(huì)全體成員及所屬學(xué)科組主任與學(xué)術(shù)秘書、電力系統(tǒng)有關(guān)單位領(lǐng)導(dǎo)與專家學(xué)者等共150余人參加大會(huì)。大會(huì)特遨中國工程院院士、國電自動(dòng)化研究院總工程師薛禹勝博士作《基于廣域信息的三道防線及其優(yōu)化》學(xué)術(shù)報(bào)告，中國電力科學(xué)研究院劉有為教授作《高壓電氣設(shè)備在線檢測技術(shù)及應(yīng)用》學(xué)術(shù)報(bào)、南京大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系陸桑璐教授作《計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)展及其網(wǎng)格計(jì)算》學(xué)術(shù)報(bào)告題。

　　陸延昌理長在主銓報(bào)告中充分肯定了電力系統(tǒng)自動(dòng)化專委會(huì)多年來所開展的卓有成效工作和所取得的成就。

　　他指出，我國電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，特別需要多方面的共同努力，以提高科學(xué)研究中的原始性創(chuàng)新能力，提高具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的系統(tǒng)開發(fā)能力，提高運(yùn)行與管理大電網(wǎng)、抵御發(fā)生電網(wǎng)大事故的能力。希望電力系統(tǒng)自動(dòng)化專委會(huì)在自己的學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)，充分利用學(xué)科齊全、人才薈萃、聯(lián)系廣泛、客觀公正的優(yōu)勢，發(fā)揮學(xué)術(shù)交流主渠道和國際民間科技交流主代表的作用，營造良好的學(xué)術(shù)氛圍，構(gòu)建高水平的國際國內(nèi)學(xué)術(shù)交流舞臺(tái)，圍繞電力工業(yè)的發(fā)展，對(duì)解決重大技術(shù)問題提出意見和建議，支持和幫助電力企業(yè)運(yùn)用新技術(shù)，促進(jìn)科技成果向現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力的轉(zhuǎn)化和企業(yè)的科技進(jìn)步。同時(shí)希望全國廣大電力自動(dòng)化科技工作者為進(jìn)一步提高我國電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的整體技術(shù)實(shí)力和國際競爭能力，創(chuàng)建國際知名品牌再做新貢獻(xiàn)。

　　為構(gòu)建全國電力系統(tǒng)自動(dòng)化科技工作者交流科研成果和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的平臺(tái)，促進(jìn)全國電力系統(tǒng)自動(dòng)化學(xué)科的發(fā)展和企業(yè)的科技進(jìn)步，全國電力系統(tǒng)自動(dòng)化學(xué)術(shù)交流研討大會(huì)一般每兩年舉辦一次。2004年大會(huì)共收到來自全國電力行業(yè)科研開發(fā)、設(shè)計(jì)運(yùn)行、生產(chǎn)管理、高等院校等方面科技工作者撰寫的應(yīng)征學(xué)術(shù)論文202篇，基本上反映了我國電力系統(tǒng)自動(dòng)化領(lǐng)域的當(dāng)前技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r及學(xué)術(shù)研究水平。經(jīng)專家評(píng)審和推薦，錄用論文丨31篇，分三個(gè)分會(huì)場按專題進(jìn)行了論文宣讀、經(jīng)驗(yàn)交流及專題研討。大會(huì)共評(píng)選出優(yōu)秀學(xué)術(shù)論文