在线监测技术在变电检修中的应用许占强

发表时间:2020/6/30   来源:《当代电力文化》2020年第4期   作者:许占强
[导读] 近年来,社会进步迅速,电力系统安全与供电质量是电力用户最为关心的问题,
        摘要:近年来,社会进步迅速,电力系统安全与供电质量是电力用户最为关心的问题,为保证电力稳定供应,使用在线监测技术对变电设备进行检修已经成为电力企业的必然选择。本文通过分析变电检修中应用在线监测技术的意义,深入探讨了环网柜、高压断路器等关键变电设备的在线监测技术,为提升电网运行质量提供解决方案。
        关键词:在线监测技术;变电检修;应用
        引言
        变电检修工作是变电站的一项复杂程度较高,且要求变电检修人员具备高超的技术水平,同时也要制定科学合理的检修流程。供电系统的使用效果与变电站的运行质量存在很大的关系,变电站的检修至关重要,以下对如何加强电力检修以及变电站电力检修的工作要点和验收模式进行探究。
        1变电站变电检修技术
        1.1设备状态的监测
        变电站是一个复杂的整合集成系统,涉及用于输变电的一次设备及CT探头之后的二次设备和自动化物联网设备,智能电网条件下,还部署了基于IDC的私有云系统。运行在不同电压等级和不同信号模式下的变电站设备集群,使用不同的工作原理并依赖不同的运行环境,所以其监测方法和监测需求较为复杂。变电站监测技术涉及传感器技术、可抽取结构、信息转换模式、信息传输模式、信号模式、数据治理方案、数据仓储方案、数据分析方案、数据预警方案等,不同监测需求下这些技术的组合模式不同。随着当前智能电网技术的逐步推进,电站建设水平智能化、自动化程度逐渐提高,数字滤波技术作为电器监测的依托技术,且在云端使用数字化监测和大数据分析的监测系统,可以保证电气监测效率的不断提升。
        1.2故障设备的诊断
        采用设备状态比较法、震动监测法、红外温度监测法等可以对设备的故障状态进行有效控制测量,通过大数据、云计算、人工智能技术的综合应用对物联网探头采集的信息进行数据治理和数据分析,最终得出预警数据。
        2在线监测技术在变电检修中的应用
        2.1绝缘子的在线监测
        在电力系统中,变电设备经过长时间的使用过后,其绝缘性会逐渐降低,甚至是消失,从而影响电力系统的正常运行。为了能够有效解决该问题,我们则需要加强对变电设备绝缘体的在线监测。我们要知道绝缘子在运行的时候非常容易受到外界因素的干扰,特别像是突然变化的气温、骤降的大雨等等,都有可能让绝缘子的电阻减小,或是使得绝缘子出现裂痕,甚至还有可能被击穿,从而降低电力运输的稳定性与安全性。正因为绝缘子容易受到外界影响的特点,因此我们想要对其进行实时监测的话,那么绝缘子的安置地点就显得格外重要。然而,到目前为止,我们还尚未找到一个极其适合的位置来安装绝缘子,这使得很多电力企业都感到非常头疼。现阶段,检测绝缘子常用的方法有两种:一个是电量的测量,另一个是非电量的测量。电量的测量主要是通过电压的分布测量以及绝缘电阻等方式进行的。而非电量的测量则是采用红外线和激光多普勒振动的方式来进行的。根据这两种方式的实际使用效果看来,其优势还是非常明显的。
        2.2高压断路器在线监测应用
        2.2.1高压断路器机械性能在线监测
        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测的主要方式包括:断路器工作行程在线监测、震动信号在线监测、断路器工作速度在线监测等。机械稳定性较高的断路器峰值变化相对稳定,同时峰值出现的时间差也相对稳定。高压断路器机械性能在线监测最常使用的传感器是光电传感器,可实现物理信号向电信号的转化,同时记录脉冲信号,计算相应的速度与行程数据。


        2.2.2高压断路器触头寿命在线监测
        高压断路器触头寿命在线监测的原理可以理解为记录断路器断开和闭合过程中的数据曲线,统计电流通过开关前后的损失量,在此基础上与断路器额定损耗值相对比,综合判定触头的磨损量,最终以触头磨损情况判断触头寿命。
        2.3检修工程的状态优化
        按照《规程》要求,变电站在带电检修过程中收集到的数据资料必须有效归档,对变电站设备运行、风险评估、状态检修等进行全面评估,对操作票的编制过程进行充分优化,状态检修的工作流程如下:(1)数据采集。通过物联网探头技术,对所有设备的运行状态数据进行采集。将运行数据与入网数据进行比较分析。其中设备正常运行的状态、故障的运行状态等都属于设备运行中所产生的信息。(2)状态评估。状态评估包括定期评估和动态评估。根据有关规定的技术标准要求,变电设备的外貌特征也要进行收集整理,在确定设备运行状态下,可采用动态化管理模式进行收集。(3)风险评估。根据设备运行状态进行充分评估后,根据设备故障的预判,进行综合风险评估,特别对风险进行分级管理,编制应对策略。(4)设备检修。设备检修过程中,根据《规程》要求,以及业务流程再造优化,对设备检修操作票进行编制并严格按照操作票进行操作。(5)检修计划。变电设备在寿命使用周期范围内,定制年度检修计划、长期检修计划和不定期检查计划来排查变电设备检修故障。(6)检修考核。上述检修工作完成后,对检修过程进行考核分析。考核工作应明确目标和标准,对检修结果进行有效性和适用性分析,以便持续优化构建更完整的考核机制。
        2.4变压器的在线监测
        变压器的在线监测变压器的油色谱、变压器的局部放电、铁芯多点接地的在线监测等。(1)变压器局部放电的监测。变压器之所以会出现局部放电的情况,很大程度上是由于老化的绝缘设备,不仅如此,局部放电还会加快绝缘设备的老化,这样看来其实是一个恶性循环。而我们对于变压器的局部放电进行在线监测,主要就是凭借对变压器当中的气体进行测量与分析,再加上通过观察放电的主要形式以及测量放电的数量,从而能够反映出变压器局部放电的问题。到目前为止,局部放电的在线监测一共有几种方式:光学局部放电在线监测、声学局部放电在线监测、化学局部放电在线监测等等。(2)变压器的绝缘性能的监测。为了能够保证电力系统能够顺利地运行下去,那么我们就一定要对变压器的绝缘性能进行在线监测。上述曾提到绝缘性能的降低会带来变压器局部放电的后果,要知道绝缘性能的老化虽然速度非常缓慢但所造成的不良后果却是很严重的,其危险系数是十分高的。我们在进行绝缘性的在线监测时,一定不要忘了漏电情况以及外界的环境条件,这些都应该纳入监测的内容之内。
        2.5电能质量在线监测
        电能质量在线监测是在线监测技术智能化引用的一个典型案例,电能质量管理的原理分析如下:首先是通过电流、电压等多种电能指标的检测和数据收集,记录电力系统的运行状态,建立相应的工作日志;其次根据内置的各类信号范围,自动进行数据分析与分类,逐层分析电能质量;再次识别数据中的干扰信息并进行剔除,如干扰信号反复出现并且出现频率呈现上升趋势,则应按照故障进行处理;最终结合上述各类信号,综合评定电网系统运行质量,给出相应建议。
        结语
        在变电检修的整个过程当中,在线监测技术的地位是无可替代的。我们需要科学地运用在线监测技术,这样一来,不仅可以了解变电设备的运行状况,还可以根据设备运行的各方面数据以及参数来进行判断,变电设备是否会出现故障的情况,从而能够对隐蔽的故障采取实时监控的手段,进而提高对人们以及社会服务的质量。
        参考文献
        [1]闫帮国.基于变电检修中在线监测技术及其应用分析[J].电气技术与经济,2019(3):33-35.
        [2]叶超凡,段次祎,田甜.刍议在线监测技术在变电检修中的应用[J].科技资讯,2019,17(5):62+64.
        [3]张磊.变电检修中在线监测技术的应用[J].中国新技术新产品,2018(23):34-35.
        [4]陈坚.变电检修工作中在线监测技术的应用研究[J].山东工业技术,2016(15):152.
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