2023年10月，在特高压芜湖变电站，GIS快速耐压试验车开展耐压试验。安徽电科院技术人员应用大型试验数字化管控平台前端应用评估电抗器举升是否符合技术规范。吴正阳 摄

 

5月9日，在1000千伏特高压芜湖变电站，国网安徽省电力有限公司电力科学研究院试验负责人张磊开展三维孪生智能辅助平台模型数据校准工作，为后续大型试验数字化管控平台功能升级作准备。

 

大型试验数字化管控平台和三维孪生智能辅助平台由安徽电科院自主开发，与气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）快速耐压试验成套装备配套使用，使单次耐压试验周期由72小时缩短至8小时，并提升了耐压试验的安全管控水平。

 

11个试验装备集成于一车

 

耐压试验是GIS检修的关键环节。但因为试验电压等级高、作业流程长、技术难度大，试验人员在操作过程中面临较大安全风险。

 

安徽电科院输变电技术中心开关专业主管张国宝介绍，GIS耐压试验需要用到电抗器、变频电源、电源控制器等11个分体式试验装备。这些装备运到现场后还需进行工序复杂的组装。做耐压试验前，试验人员需查看试验对象现场情况，并确定试验装备摆放位置和陪停设备范围。但此时试验对象处于带电状态，且场地形状通常不规则，所以无法精准测算试验装备与试验对象间应有的安全距离，难以确定最优的耐压试验区域及陪停设备范围。为保证安全，试验人员的做法通常是适当扩大相关区域和范围。

 

2020年1月，安徽电科院组建研发团队，探索将试验所需的11个分体式试验装备集成于一体。实现分体式试验装备集成化，首先要控制设备尺寸和重量。为此，研发人员简化分体式装备的电气连接方式，采用轻量化材料，在确保设备稳定性和可靠性的前提下，将装备体积和重量分别降低70%、50%。在此基础上，研发团队研制了长9.6米、高11.3米的GIS快速耐压试验车。

 

2023年10月，GIS快速耐压试验车在特高压芜湖变电站重点隐患治理中应用。“GIS快速耐压试验车所占面积与以往分体式试验装备相比缩小了50%，此次试验的准备时间由8个小时减少至半个小时。”张国宝说。

 

此外，研发人员还推出了数字化试验指挥车。该指挥车搭载安防监控系统、音频指挥系统和夜间照明系统，汇集各类仪器设备遥测遥控信号，相关人员在车内便可指挥、管控试验现场。GIS快速耐压试验车和数字化试验指挥车组合成为GIS快速耐压试验成套装备，提高了大型耐压试验的安全性和效率。

 

仿真模型助力精准作业

 

为模拟GIS耐压试验过程中试验车的摆放，确定陪停设备的最小拆解范围，安徽电科院研发了GIS耐压试验三维孪生智能辅助平台。平台于2023年2月上线。

 

研发人员通过三维实景扫描在平台上构建了特高压芜湖、淮南变电站和一些超高压变电站的1∶1仿真模型。“平台可以自动核算空间安全距离，智能规划GIS快速耐压试验车停放的最优位置及陪停设备最小拆解范围。”张国宝说，“借助虚拟交互技术，平台测算的距离误差在±0.1米范围内。”

 

仿真模型是研发人员基于变电站激光点云数据和地理信息坐标数据建立的。由于变电站现场环境复杂、设备众多，模型与实际场景会存在偏差。研发人员结合墨卡托投影法及三角函数公式等，提出了GPS经纬度转三维孪生坐标系算法，提高了模型的整体精度。

 

2023年11月24日，1000千伏特高压淮南变电站500千伏母线伸缩节隐患治理完成后进行了耐压试验。试验前，试验人员打开GIS耐压试验三维孪生智能辅助平台，在该站仿真模型中，通过图层交互模拟GIS快速耐压试验车在现场的摆放位置和伸展空间，并结合实际试验需求模拟拆除避雷器、电压互感器及“人”字引线等陪停设备。与以往相比，采用这种方式使陪停设备拆除范围缩小50%，整体检修工期由18天缩短至14天。

 

试验流程数字化管控

 

“大型试验作业现场情况复杂，人员众多。试验流程多依赖试验人员的经验，试验过程标准化、规范化程度不够，试验结果归纳分析深度不足也是大型试验作业的一大痛点。”安徽电科院输变电技术中心智能运检专责钱宇骋介绍。

 

研发人员基于分段式管控的思路，按照流程标准化、管控精益化、作业线上化的目标，打造了大型试验数字化管控平台及前端应用。“该平台将每类试验分解为准备、接线、试验、拆线四大步骤。各步骤间按顺序设置逻辑闭锁，确保作业流程有章可循。”钱宇骋说，“每一个步骤都设有完成人和审核人，现场试验人员能随时调阅作业指导卡等信息。”

 

2023年10月20日，在安庆500千伏余桥变电站断路器更换后的耐压试验现场，试验负责人打开手机上的大型试验数字化管控平台前端应用，逐项检查前期试验方案审核和试验装备盘点记录，向试验人员交代试验任务分工和安全注意事项。交底结束后，试验人员布置设备接地线，根据操作步骤开展试验，并上传试验关键步骤图片，有条不紊地完成了试验工作。

 

有了大型试验数字化管控平台，试验任务直接发送至试验装备和试验人员，检测数据可上传到平台处理，实现了试验步骤自动更新、试验数据自动上传、试验状态实时查看、试验报告自动生成。

 

来源：国家电网报