变电所电气设备运行状况在线监测

发表时间:2020/6/30   来源:《电力设备》2020年第5期   作者:李智民1 常江2
[导读] 摘要:随着社会的不断发展,经济的不断进步,我国对于电能的需求越来越大,变电所的相关工作也越来越多,变电所电气设备,运行状况在线监测便显得非常重要,在线监测技术,既节约了便所的人力资源,也更好的维护了变电所电气设备的监测。
        (甘肃龙源风力发电有限公司  735211)
        摘要:随着社会的不断发展,经济的不断进步,我国对于电能的需求越来越大,变电所的相关工作也越来越多,变电所电气设备,运行状况在线监测便显得非常重要,在线监测技术,既节约了便所的人力资源,也更好的维护了变电所电气设备的监测。本文通过对变电所电气设备运行状况在线监测的原理介绍,以及在线监测必要性的梳理,提出了变电所电气设备运行状况在线监测现存的问题,以及提供了几点技术维护支持的建议。
        关键字:变电所;电气设备;在线监测
        一、在线监控的原理及变电所电气设备运行状况
        (一)在线监控的原理
        在线的监控技术原理是说,对于有缺陷的,不完善的电气设备,或者是受到物理影响或化学影响的电气设备,进行及时必要的监控以及取得微弱的信息,进行信息的处理和分析,并按照一定的规律对其使用寿命和使用年限作出预测,发现其中存在的故障和问题进行一定的风险规避操作。可以说在线监测技术是对电力设备在运行状态下进行的不间断的监测和判断。
        在线监测的过程中,工作人员利用高精度的传感器,收集信息,比如说,变压器的温度,电容型设备的感应能力,电线传输的能力等等,经过智能计算机的处理,将信息传递给工作人员,工作人员可以进行及时的在线监控。另外还可以利用各种传感器,比如说电磁传感器,力学传感器到传感器功能,变电站电气设备的物理信号转为电子信号,及时有效的发送到工作人员的电脑和电子设备上,告诉工作人员设备是否存在异常等状况。在线监测系统对于帮助设备运维人员准确的判断设备运行情况有重要的作用。
        (二)变电所电气在线监测设备简述
        当前,我国变电所中的电气设备运行状况检测,主要是进行预防性的检测实验。但是预防性的检测实验常常会出现这种情况,比如说在低电压的情况下,我们看到监测的结果,数据是正确的且无异常的,但是,还是会出现有绝缘缺陷的高压电暴露出来,危害到供电系统的正常运行。这种高压电的暴露是极其危险的,如果没有进行及时的规避,甚至还会出现人员伤亡,造成巨大的经济损失。
        而在线监测设备很好的解决了这一问题,随着科技的发展,变电所的电气设备在线监控系统,成为了变电所发展的重要措施,运用各种,具有高度灵敏度的传感器,进行实时数据的监控与分析,运用计算机庞大的信息处理功能进行信息的计算,确认电路的正常运转,相较于人工的监测,更能够及时有效正确快速的保障电力系统的安全运行。
        我国的电气设备,种类非常丰富,因此在在线的监测设备项目上也不尽相同。我国的电气设备在线监测主要包括电流电容的监测,局部放电的检测,可燃气体含量的检测,泄漏电流的监测,励磁电流的监测,过热点温度的监测和污秽泄漏电流的检测,主要监测的部件为发电机,变压器,互感器,电容器,断路器,电力电缆,GIS,绝缘支柱等设备。
        变电所最常用的在线监测设备是电容型的设备,高压电容型设备是说通过测量它绝缘的介质损耗角正切值进行反应。电力变压器通过电流传感器进入到数据采集单元与控制单元中,数据在采集单元和控制单元中进行分析和处理,通过光纤传送到计算机当中,以供工作人员监控和检测。
        二、变电所电气设备运行状况在线监测的必要性
        如上文所说,我国目前绝大多数的变电所电气设备检测工作主要是根据电气设备预防试验规程的要求进行监控和维护的,我们也说到,这种方式是不安全的。随着我国用电需求的不断增加,电力系统的不断扩张高压电话的不断复杂,对于电力系统安全性的监测日趋重要。

传统的检测方法已经不能满足电力系统的复杂性和扩张化趋势,比如说在进行实验需要停电的时候,传统的系统很难进行符合时间符合规定的瞬间停电,无法确保实验数据的准确性和完整性,另外还会造成实验诊断的故障以及实验诊断的缺陷。另外,在传统的监测过程中还存在着大量人工的投入使用问题。员工的劳动强度大,电力系统监控质量还是得不到完美的完善。因此我们可以看到,传统的预防性实验监测系统,对于目前变电所的发展已经无法满足,为了降低由于电路故障产生的不必要的灾难和祸事,在线监测技术成为了我们首要的选择。利用先进的传感器和计算机技术,利用数据采集信息系统和在线数据处理系统,对于电力的绝缘参数进行监控,帮助工作人员充分的了解和掌握电路信息,有很大的帮助。另外,在线监测系统的信息处理速度快,信息储备量大等特点,对于变电所的电气设备实时状况监测是非常重要的优点。
        三、变电所电气设备运行状况在线监测现存问题
        目前,变电所的在线监控装置设备,主要存在以下几个方面的问题,首先是关于介质损耗量结果的问题,介质损耗量结果的稳定性比较差,且重复率比较高,数据收到,影响而产生不稳定的情况的可能性比较大,因此会造成许多徒劳的工作,增加了变电所的人力成本和经济成本。其次是关于信号采集设备的问题,信号采集设备常常会出现故障,这种故障包括传感器的失效,传感器的损伤等等,如果一旦信号采集设备出现问题,信号不能及时传输,给中控系统,而工作人员未能及时发现,会造成很大的安全隐患。另外,监测系统也存在许多问题,比如说监测系统对于信号的干扰能力阻挡较差,常常会出现数据丢失数据,数据乱码等现象,工作人员需要从失真的复杂数据中,找到关键的信息,给工作人员的工作造成很大的干扰。最后,变电所的在线监测设备只单单的是数据的实时反映和监控,未能形成系统的处理系统,而庞大的数据分析,增大了工作人员的工作强度,变电所也需要花费大量的人力和财力对设备进行管理和维护。
        四、变电所电气设备运行状况在线监测实用性和经济性的技术维护
        随着我国变电所电气设备运行状况监测系统的发展,我国目前的在线监测装置大致有两种情况。一种是集中式的在线监测系统,另外一种是分散性的在线监测系统,集中式的监测系统是说,将测试的信号和信息通过数据传输至中控系统内的在线监测屏上,让专业的数据分析人员进行专业的数据分析和处理,这种方式可以更准确的监测所有设备的运行状况,也有助于设备的扩展和遇到问题时,专家对全局监控的把握,帮助变电所实现综合自动化的变电目标,而分散型的在线监控系统是说运用一些专门的监测硬件安装在电气设备的附近,进行逐个或者单个的电气设备监控,工作人员可以通过传感器实时接受该设备的信息,并对信息进行监控和处理,这种分散型的在线监控设备造价较低,容易更换,结构也比较简单,但是缺乏全局的自动控制系统处理。
        对于变电所电气设备运行状况的在线监测问题,要求工作人员提供一定的技术维护,并确保其实用性和经济性。我们知道在变电所的电气设备当中,有一些,设备出现故障的概率不大,因此对于这类设备进行全套的在线监控装置设备的安装便有些浪费,对于那些可以运用定期试验的人工监测,进行监测的设备,我们可以采取传统的检测方式,在保证不出事故的基础上降低经济的投入。但是对于那些不易检测,且设备容易老化和损坏的设备,我们要投入更多的人力和财力对这部分设备进行重点的监控。另外,我们工作人员应当懂得在线监控设备的原理及运行规律,及时更换有问题的设备,对于集中式的在线监测系统,我们要及时发现问题,及时更新设备,方便集中观测数据,对于那些分散型的在线监测设备,工作人员应当点对点,有具体的人具体负责气象设备,进行责任到人。
        综上所述,我国的经济发展和人民的生活都离不开电能的支持,而变电所作为电力传输的重要保障部门,对于电能是否能够正常的运行有非常重要的作用。因此,对于变电所的电气设备是否能实行在线监测工作,是未来变电所发展的重要途径,有着非常广阔的前景。
        参考文献
        [1]王晓宁,陈庆国,朱德恒.特高频段内油中与空气中放电频谱特性研究[J].高电压技术.2004(04)
        [2]杨小平,李盛涛,张磊.基于RS-485总线的金属氧化物避雷器在线监测系统的研究[J].电瓷避雷器.2003(05)
        [3]陈化钢,电气设备绝缘在线监测方法,水利电力出版社,2014.
 
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