在電力輸變電系統(tǒng)的日常運維中,變壓器、互感器、套管等充油類設備的運行穩(wěn)定性,很大程度上取決于內部絕緣油的性能狀態(tài)。介質損耗因數(shù)(Tan Delta)、相對電容率、直流電阻率作為評估絕緣油老化程度、受潮情況、雜質含量的核心指標,其檢測結果的準確性直接關系到設備故障隱患的排查效率,甚至影響整個電網(wǎng)的供電安全。作為上述指標的核心檢測設備,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端用戶關注的核心問題。目前國內針對該類設備的檢測與生產,主要以GB/T 5654*標準和DL/T標準為核心依據(jù),相關技術規(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、介質損耗因數(shù)和直流電阻率的測量》是國內絕緣油性能檢測的基礎通用標準,替代了此前1985年發(fā)布的舊版本,修改采用了IEC 60247:2004國際標準的相關技術內容,適用范圍覆蓋了包括礦物絕緣油、合成絕緣油在內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)生產與使用,該標準從測試原理、裝置要求、測試流程、數(shù)據(jù)處理等多個維度做出了明確規(guī)定。
在裝置要求層面,GB/T 5654-2007明確規(guī)定了測試電極的結構參數(shù)、材質要求與間距校準方法,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果產生干擾。同時針對溫度控制系統(tǒng),標準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,介損值會升高1.5到2倍,一旦溫控精度不達標,測試結果的偏差會直接超出允許范圍,無法準確反映絕緣油的真實性能。此外,標準還對測試電壓的波形、頻率,以及測試過程中的樣品預處理流程做出了統(tǒng)一規(guī)定,只有嚴格按照上述要求設計的絕緣油介損測試儀,才能產出符合國標要求的有效檢測數(shù)據(jù)。
GB/T 5654的核心作用是統(tǒng)一了國內絕緣油介損測試的方法基準,不管是實驗室檢定還是現(xiàn)場檢測,所有測試流程和設備性能都需要符合該標準的要求,才能保障不同機構、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、設備狀態(tài)評估提供統(tǒng)一的參考依據(jù)。
除了國標層面的基礎要求,電力行業(yè)針對絕緣油介損測試儀的實際使用場景,還出臺了專門的DL/T 1305-2013《絕緣油介損測試儀通用技術條件》,該標準是目前電力行業(yè)招標、檢測、運維環(huán)節(jié)*核心的技術規(guī)范依據(jù)【2】。相比于GB/T 5654側重測試方法的統(tǒng)一,DL/T標準更聚焦于設備在電力行業(yè)各類使用場景下的性能適配要求,填補了通用國標在行業(yè)應用層面的空白。
DL/T 1305-2013對絕緣油介損測試儀的環(huán)境適應性、抗干擾能力、數(shù)據(jù)管理功能、安全防護性能都做出了針對性規(guī)定。比如針對戶外現(xiàn)場檢測的復雜環(huán)境,標準要求設備在-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行,同時具備一定的防震、防塵能力;針對變電站現(xiàn)場復雜的電磁干擾環(huán)境,要求設備在電場強度不超過10V/m的干擾環(huán)境下,測試結果的偏差仍能滿足精度要求,避免現(xiàn)場測試時數(shù)據(jù)波動過大。此外,該技術規(guī)范還明確要求設備具備測試數(shù)據(jù)存儲、查詢、導出功能,存儲容量不得低于1000條記錄,同時支持與電力運維系統(tǒng)的數(shù)據(jù)對接,滿足電網(wǎng)用戶的臺賬管理、數(shù)據(jù)溯源需求。
對于G端用戶而言,只有同時符合GB/T 5654基礎要求和DL/T行業(yè)技術規(guī)范的設備,才能適配實驗室檢定、現(xiàn)場巡檢等多場景的檢測需求。目前多數(shù)省級電網(wǎng)的設備招標中,已經(jīng)將兩項標準的合規(guī)性作為基本入圍門檻,不滿足要求的設備無法參與電力系統(tǒng)的采購項目。
從近年電網(wǎng)系統(tǒng)的招標參數(shù)來看,GB/T 5654和DL/T標準的合規(guī)性已經(jīng)成為入門門檻,除此之外,核心性能參數(shù)的達標情況也是用戶重點關注的內容。結合兩項標準的要求和實際檢測需求,合格的絕緣油介損測試儀需要滿足多項核心參數(shù)要求。
首先是介質損耗因數(shù)的測試精度,由于新絕緣油的介損值通常在1×10??級別,一旦設備的精度不足,很難準確捕捉到介損的微小變化,也*無法及時發(fā)現(xiàn)絕緣油的早期劣化隱患。按照標準要求,合規(guī)設備的Tan Delta測試精度需達到±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)產品都已經(jīng)達到上述參數(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精度達到±1×10??,溫度控制精度穩(wěn)定在±1°C,同時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)設備的溫控系統(tǒng)大多采用PID控溫技術,配合高精度溫度傳感器,能夠實現(xiàn)升溫速率可控、溫度穩(wěn)定后波動小,完全符合標準要求。此外,多電壓測試模式也是當前的主流需求,不同的檢測場景對應不同的測試電壓要求,比如實驗室常規(guī)檢測通常采用1kV測試電壓,針對老舊設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采用500V測試電壓,支持多電壓模式切換的設備能夠適配更多的檢測場景,減少用戶的設備采購成本。
除了上述核心參數(shù),設備的操作便捷性、維護成本也是用戶關注的重點,比如采用一體化設計的設備,無需外接其他輔助裝置,方便現(xiàn)場攜帶使用;電極系統(tǒng)采用可拆卸設計,方便用戶日常清潔和校準,降低運維難度。這些細節(jié)設計雖然沒有在標準中強制要求,但也是很多G端用戶在制定技術規(guī)范時會考慮的加分項。
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)管理是保障檢測質量的核心,覆蓋采購、驗收、日常使用、定期檢定多個環(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作為核心資質要求寫入招標參數(shù),同時明確核心性能參數(shù)的閾值,避免不符合要求的設備流入。在驗收環(huán)節(jié),需要按照標準要求對設備的各項性能進行檢定,除了常規(guī)的精度測試,還要進行環(huán)境適應性、抗干擾能力等專項測試,確保設備的實際性能符合技術規(guī)范要求。在日常使用環(huán)節(jié),要要求操作人員嚴格按照GB/T 5654規(guī)定的測試流程開展檢測,包括樣品的采集、預處理、電極的清潔、測試條件的設置等,避免人為操作導致的測試誤差。此外,還要按照計量檢定規(guī)程的要求,定期將設備送到法定計量機構進行檢定校準,確保設備的性能始終保持在合格范圍內,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準合規(guī)性納入了設備運維考核體系,從制度層面保障了相關標準的落地執(zhí)行,有效提升了充油設備絕緣狀態(tài)評估的準確性,降低了設備故障的發(fā)生概率。隨著未來絕緣油檢測技術的不斷迭代,相關的GB/T和DL/T標準也會同步更新,用戶也需要及時關注標準的修訂動態(tài),調整自身的技術規(guī)范要求,保障檢測工作的合規(guī)性和準確性。
參考文獻
【1】 GB/T 5654-2007 液體絕緣材料相對電容率、介質損耗因數(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條件