变电检修中在线监测技术及其应用张立春

发表时间:2020/5/12   来源:《中国电业》2020年第2期   作者:张立春
[导读] 变电检修的管理和检测工作逐渐变得越来越自动化

         摘要:变电检修的管理和检测工作逐渐变得越来越自动化,其带来的好处是不言而喻的。在变电检修中,在线监测技术是一大进步,它能够使检修工作变得更有针对性和计划性,从而提升变电检修个工作效率。在这项技术的应用过程中,存在很多问题需要改进。应当对在线检测技术重视起来,科学和合理地使用好变电检修中的在线检测技术,从而更好地为变电检修工作服务。
         关键词:变电检修;在线监测技术;应用
一、在线监测技术相关概念
         1.1在线监测概念
         在线监测,指的是在状态检修时,运用各类传感器与测量方式对可以反映出高压电设备工作状态的一些化学、物理参数进行监测。在线监测的主要目的是通过这些数据,分析监测设备是否在正常运行。在线监测主要通过实时监控的方式进行,主要包括重点维护性监测和日常保护性监测。其中,重点维护性监测指的是通过实时监控或定期检查,监测设备的缺陷,避免严重故障的发生。
         1.2在线监测的内容
         对高压电设备进行状态检修中在线监测的主要内容包括:对信号的监测、对传感器的数据采集、数据处理。详细工作内容是:通过布置在设备上的各类传感器(光、温度、振动、语音等)来监测设备的各类物理、化学参数,并将这些数据通过网络传输、信号转化,通过信息处理技术进行采集和处理,最后将信息传输到中控室监控主机的服务器内。其传输载体一般是光纤或电缆。目前,国内常用的在线监测系统有两类:一类是集中式在线监测系统,另一类是分散式在线监测系统。其中,集中式指的是将监测信号通过光纤全部传输到中控室控制主机的在线监测屏上,进行集中式的监测。这种监测方式可以迅速实现对所监测信息的分析和处理,并可以设置成巡回自动监测方式。
二、在线监测技术相关概念
         2.1在线监测概念
         在线监测,指的是在状态检修时,运用各类传感器与测量方式对可以反映出高压电设备工作状态的一些化学、物理参数进行监测。在线监测的主要目的是通过这些数据,分析监测设备是否在正常运行。在线监测主要通过实时监控的方式进行,主要包括重点维护性监测和日常保护性监测。其中,重点维护性监测指的是通过实时监控或定期检查,监测设备的缺陷,避免严重故障的发生。日常保护性监测,则主要通过对设备实时运行的参数进行监测,并在易发生故障处设置专门的传感器,以便实时反映设备的工作情况,一旦出现问题则及时预警进行检修。
         2.2在线监测的内容
         对高压电设备进行状态检修中在线监测的主要内容包括:对信号的监测、对传感器的数据采集、数据处理。详细工作内容是:通过布置在设备上的各类传感器(光、温度、振动、语音等)来监测设备的各类物理、化学参数,并将这些数据通过网络传输、信号转化,通过信息处理技术进行采集和处理,最后将信息传输到中控室监控主机的服务器内。其传输载体一般是光纤或电缆。目前,国内常用的在线监测系统有两类:一类是集中式在线监测系统,另一类是分散式在线监测系统。其中,集中式指的是将监测信号通过光纤全部传输到中控室控制主机的在线监测屏上,进行集中式的监测。这种监测方式可以迅速实现对所监测信息的分析和处理,并可以设置成巡回自动监测方式。监测人员待在中控室,就可以监控变电站所有高压电设备的运行工作情况,其监测方式较为灵活,监测的容量大,便于开展设备运行状态分析、诊断,常见的集中式在线监测系统如下图所示。
三、变电检修中设备检测技术的主要应用范围
         3.1在线监测技术应用于变压器设备的检修
         (1)在线监测变压器局部放
电对于变压器的局部放电进行监测,通常局部放电产生的原因是由于绝缘设备的老化引起的,局部放电也会加速设备的老化,这在设备的使用中是一种恶性循环。

在线监测凭借测量变压器中的气体分析局部放电问题的产生,就专门的局部放电进行监测,通过放电的主要形式及放电的数量进行设备问题的反应。目前,局部放电监测主要有以下几种形式:声学局部放电监测、光学局部放电监测、化学局部放电监测等,在变压器的外部安装传感器。传感器对放电信号进行反馈,以此确定具体的放电位置。
         (2)在线监测变压器绝缘设备
         为保证变压器运行的稳定性,需要对变压器绝缘设备进行实时监控,在变压器的运行过程中,老化现象是一种进度比较缓慢而危险系数较高的一类潜藏的风险。针对变压器的绝缘设备的工作性能进行在线监控,以便随时掌握变压器的工作状况,通过数据分析,其运行过程中的绝缘性能,例如环境条件,漏电情况等,并将其纳入监测绝缘性能的评定。对于绝缘性能的监控主要分为以下几种:铁芯接地的线电流状况监测、套管接底下的线电流监测、设备外壳接电线电流监测。其中套管的主要监测是针对于套管在运营状态下的耗损状况、电容量进行分析;对于泄露的电流进行监测以此掌握绝缘设备外部杂物的污染情况,加以分析对比得出相应的结果。
         3.2在线监测技术应用于高压断路器的检修
         (1)在线监测高压断路器机械性能
         根据有关资料显示,断路器设备的损坏有80%是由于机械性能遭到破坏引起的,因此,对于高压断路器的机械性能进行在线监测十分重要。现阶段,针对于高压断路器进行在线监控的方式主要有:速度监测、工作行程的监测、操作过程中震动信号的随时监测等。进行操作过程中的震动信号的监测以信号的变化作为进程的依据,并结合分闸及合闸过程中线圈的电流波形,从而进行高压断路器机械性能的监测。若机械性能稳定性较高,则峰值高低及时间差也是相对稳定的。时间监测及工作行程的监测均利用光电传感器,将连接后发生变化的物理量转化为相应的脉冲信号,对于脉冲信号进行数据的记录、整理,进行相应的处理后计算出触头在工作过程中的速度,包括运行过程中的平均速度及运行的最高速度,有助于验证主轴联动杆分闸及合闸功能的监测,这就是我们所说的动触头的机械性能。
         (2)在线监测高压断路器触头寿命
         根据电流的断开及结合过程中的仿真曲线,进行电流开关的电量磨损统计,而断路器所允许的损耗数值是由额定的短路电流及满容量频次来确定的,将触头的磨损数值作为寿命依据进行评定,通过对于影响因素进行相应的分析可得,电磨损对于触头的运行影响较大。
         3.3在线监测技术应用于其他设备的检修
         在线监测技术对于设备稳定运行具有重要作用,因此,在各种监测中使用较为常见,例如电容性设备、高压电缆、绝缘子等。针对与电容性设备的在线监测技术是指对于介质的损耗及电容电流等方面进行及时监测,对于运行设备的性能参数进行监控,以此对于设备问题及时进行处理。高压电缆绝缘体的主要材料为交联聚乙烯,因此应对热量的能力较为显著,但在使用过程中会产生水珠,对于绝缘性能产生阻碍。对于高压电缆进行在线监测判断电缆的老化情况,以减少危险的发生。绝缘子在工作过程中易受外部因素的影响,例如机械电机的负载和、气温的突然变化、雨水的骤降等,伴随着一系列的外部因素的变化,使绝缘电阻逐渐减小,甚至会出现裂缝及击穿现象,严重影响输电线路的稳定性。此外,由于绝缘子的及时监测设备安装位置不具有统一性,这是绝缘子在线监测中主要面对的问题。
结语:
         综上所述,随着电力技术的进一步发展,在线监测技术作为一种新型的监测手段,也逐渐应用到变电维修中,可以极大地提高变电检修的效果以及变电站的智能程度和稳定程度,其应用具有十分重要的作用和意义
参考文献:
         [1]刘金昊,张厉男,李艳.变电检修中在线监测技术研究.科技创新导报,2018,13.11.87-88.
         [2]梁云.变电检修中在线监测技术的应用分析.中国新技术新产品,2018.23.62.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: