变电检修中在线监测技术的应用 庞曼

发表时间:2020/5/6   来源:《电力设备》2019年第24期   作者:庞曼 马跃
[导读] 摘要:长期以来,电力系统在我国经济社会发展中占据着不可替代的地位。
        (国网天津市电力公司城东供电分公司  天津  300250)
        摘要:长期以来,电力系统在我国经济社会发展中占据着不可替代的地位。近年来,随着经济社会的发展,我国对电力的需求不断增加。在这种形势背景下,为了顺应时代发展潮流和满足现实发展需要,必须加强对电力系统的管理。在电力系统管理中,变电检修是其中必不可少的一个组成部分,它在保证电网安全运行方面发挥着重要作用。为了使电力系统更好地为我国经济社会发展和人们生产生活服务,我们需要利用一些先进技术提高变电检修工作效率和质量。其中,在线监测技术在变电检修中的应用,不仅实现了对变电设备的有效监控,而且可以为变电设备的维修提供了一定的数据信息依据,对保证电力系统的安全运行来说具有重大意义。
        关键词:变电检修;在线监测技术;应用
        一、在线监测技术概述
        我国电力系统是由很多部分组成的,其中一个非常重要的组成部分就是变电设备,而且变电设备运行的好与坏,将会直接影响到整个电力系统的正常运行,由此可以看出必须加强对变电检修的重视程度,从而在最大程度上确保电力系统的正常运行。目前在线监测技术一方面能够对变电设备的运行状况进行有效的监测,另一方面还能及时发现变电设备的不正常情况,使操作人员能够在第一时间采取解决措施,从而避免事故的发生,因此,变电检修中在线监测技术的应用具有非常重要的意义。就目前来说,在线监测技术在变电检修中之所以能够得到重要应用是因为其具有以下几方面重要功能:具有温度、环境和雷击等监测的功能,同时也有导线震动监测的功能。虽然在线监测具有以上几方面的重要功能,但是在实际变电检修过程中,技术人员在专业技术、经验等方面还存在着一定的不足,从而不能充分发挥出其实际功能和作用。例如,当使用在线监测技术对变电检修时,一旦遇到外界因素对其进行干扰时,就不能得到准确的数据,这就直接导致一些地区由于没有信号的覆盖而不能接收到数据的现象出现,另外还有数据分析缺乏较强的智能化等问题。所以,要求相关部门必须加强对在线监测技术的研究和创新,不断提高监测数据的精确度,同时提高其智能化的数据分析功能,从而使得在线监测技术在变电检修中得到更加广泛的应用,为我国电力系统的正常运行奠定良好的基础,满足社会生活、发展过程中人们对电力的需求。
        二、在线监测技术在变电检修中的应用
        变电检修中的在线监测与故障诊断系统结构如图1所示。
       
        2.1变压器检修的在线监测技术应用
        (1)油中气体的在线监测
        早在60年代就有人提出可使用气相色谱法对变压器绝缘油中气体进行检测,这为后续的以气相色谱法为核心的变压器故障检测创造了良好的条件。变压器绝缘油中气体的在线监测是指对油中气体主要组成与浓度进行监测分析,其物理过程为:油中以固体形式存在的绝缘材料,由于受到变压器运行电压的作用,加之其它众多因素的影响,会发生变质,裂解之后生成多种气体。采用油气色谱对气体的含量与产生速率进行分析,实施故障诊断,可确定变压器是否发生了放电性
        及过热性故障。
        因该方法具有良好的连续性与实时性,可及时发现设备潜在问题,所以始终被人们关注。我国于90年代初期正式开始研发色谱在线监测技术及装置,之后通过数年的研究和发展,已经成功实现应用。
        (2)局部放电的在线监测
        对局部放电而言,它不仅是设备绝缘出现老化的前兆,还是加剧绝缘老化的诱因。统计表明,使变压器运行可靠性下降的关键因素就是变压器绝缘出现劣化。通过变压器油中气体的监测分析能从一个角度对局部放电进行反映,而开展专门的局部放电监测,则是进行设备状态监测工作的基本要求,放电量及放电的模式能折射出很多故障。
        目前,局部放电检测主要有以下常用方法:声学局部放电检测、光学局部放电检测与化学检测等,其中以声学检测法居多。它是指在变压器外部安装声学传感器,由于传感器对放电所产生的信号十分敏感,所以能准确测出放电具体位置与信号。
        (3)变压器绝缘的在线监测
        对变压器绝缘进行在线监测能有效保证变压器运行的安全性与可靠性,对于变压器绝缘性能的劣化而言,它是一个进行缓慢的潜伏性故障。变压器绝缘性能的在线监测,可以连续监测有关绝缘性能的参数,如泄漏电流与环境温湿度等,以此为依据对绝缘情况进行评价。
        变压器绝缘性能的在线监测有外壳接电线电流监测、套管接地引下线电流监测与铁心接地线电流监测。其中,套管监测的目的在于对套管在运行状态下的电容电流、介损变化与电容量变化进行检测;泄漏电流监测的目的在于对外部绝缘积污情况进行监测,同时在对比以后给出判断结果;而对铁心接地进行在线监测,可对主变铁心接地状况进行随时监视。
        2.2高压断路器检修的在线监测技术应用
        (1)机械性能在线监测
        对于断路器运行可靠性而言,相关调查结果显示,约有八成以上的故障是因为机械性能失效引发的,因此监测断路器机械性能是十分重要的。目前,断路器的机械性能监测可分为行程监测与速度监测,以及操作时的振动信号实时监测几种。其中,操作时的振动监测是指将振动信号变化作为依据,同时结合分、合闸线圈电流波形,对机械性能进行判断。如果断路器的机械性能较为稳定,则其振动波形中的峰值大小与时间差都是保持在稳定状态的。
        行程与时间监测均是利用光电传感器,使持续发生变化的物理量转变为电脉冲信号。此时,对脉冲数量进行准确记录,以此测量动触头的全行程运行参数;另外,对脉冲产生时间进行记录,通过计算得出动触头在运行时的速度,包括平均速度与最大速度,由此可以测量出主轴连动杆具有的分、合闸特性,也就是动触头的机械特性。
        (2)触头电寿命在线监测
        借助在不同开断电流条件下的磨损曲线,对每次发生电流开断时的电磨损进行累计,而断路器容许电磨损的总值根据它的额定短路开断电流与容许开断满容量次数进行确定,将触头磨损的累计值作对其电寿命进行判断的主要依据。通过对触头寿命影响因素的分析可知,电磨损是影响触头寿命的关键因素。
        四、结束语
        综上所述,在变电检修中,在线监测技术的应用通过对变电设备运行状况的监测,收集相关数据信息,并对这些数据进行分析和管理,从而为变电检修工作的开展提供依据,提高了变电检修的工作效率,保证了电能质量,在确保我国电力系统安全运行方面发挥着重要作用,使电网能够更好地我国经济社会发展和人们生产生活提供电力服务。
        参考文献:
        [1]孙思彬,高林.浅析在线监测技术在变电检修中的应用[J].山东工业技术,2014,6(3):156-157.
        [2]史晏廷,杨波,姚连成,等.变压器局部放电在线监测系统的研究[J].电子世界,2013,6(15):123-124.
        [3]高景辉,刘柏松,张政,等.在线监测技术在变电检修中的运用研究[J].中国科技投资,2014,4(8):69-70.
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