500kV变电站巡视工作需关注的运行数据概述与展望

发表时间:2020/7/20   来源:《当代电力文化》2020年7期   作者:任建宇
[导读] 论述了500kV变电站巡视工作需关注的运行数据内容,及各运行数据的基本功能,分析了各运行数据偏离正常值后应采取的措施。
        摘 要:论述了500kV变电站巡视工作需关注的运行数据内容,及各运行数据的基本功能,分析了各运行数据偏离正常值后应采取的措施。展望了在智能变电站中各运行数据的处理流程。巡视检查是直观了解设备状态及其运行情况的重要手段,是电网安全运行的基础,因此,做好巡视检查至关重要。但在实际工作中,运行人员在巡视检查时大多还存在着一些问题,如巡视检查中不注意自身防护造成自身伤害、巡视不到位导致设备缺陷未被及时发现等。
关键词:变电站巡视;数据;仪表;智能变电站

        目前500kV变电站的巡视工作主要通过“看,听,闻,摸,记,试”等手段进行。其中“看”主要指对设备设施的外观及结构可见部分进行观察,“听”主要指辨别主变或各类运转电机的运行声音是否正常及一二次设备是否存在异常放电声音,“闻”主要指嗅觉上感受各类设备是否存在异味(如二次线圈烧损的焦味等),“摸”主要指感受各类设备外壳的温度或者震动是否正常,“记”则是对各种运行数据的抄录及分析。“试”则是进行各种定期切换操作(如站用电源自动切换)。“看,听,闻,摸,记,试”这几类方法中,当前技术条件下最便于实现自动化分析及判断的应当是“记”这个手段。因此,为进一步实现 “智能变电站”,推动变电站运维自动化水平的提升,对巡视过程中涉及的运行数据的分类研究是具有现实意义的,本文将这些运行数据进行分类及其功能进行分析。
1 仪表类数据
        这一类数据通常在设备上都有直接的仪表供监测,无需用到其它辅助工具就能读取。对与这类数据,若能够采用数字化仪表则能够较容易的将其传输到计算机系统中供分析与决策。
(1)SF6压力值。当前500kV变电站各电压等级基本都配置了SF6开关,许多站已采用了GIS设备。SF6压力值直接关系到开关及GIS的绝缘性能及开关的灭弧能力。通常SF6开关和GIS设备都在配置了SF6表计供监测。若SF6压力降低到一定程度则必须安排补气,否则将造成开关闭锁分合闸,甚至会导致设备绝缘破坏乃至爆炸。
(2)避雷器泄露电流及动作次数。避雷器是变电站中抑制过电压的重要手段,而泄露电流则是反应避雷器在无过电压工况下内阻高低的关键指标,若泄露电流过大则说明避雷器内部可能存在阀片受潮或绝缘降低的情况,必须及时处理,否则在下一次过电压发生时极可能导致避雷器炸损。若泄露电流过小,则说明泄露电流表计回路可能存在异常,表计功能失效需及时检查。而避雷器动作次数则表明该避雷器经受过电压动作的数量,达到一定程度后需检修或更换避雷器。
(3)开关打压次数。500kV变电站中的500kV开关及部分220kV开关采用了油压传动氮气(或碟簧)储能的结构,开关打压次数表则是反映油压传动管路是否存在泄露的重要指标。若开关打压次数过多,则需检查该开关的油压传动管路。否则一旦泄露扩大,导致开关无法储能,则会发生开关拒动的事故。
(4)开关动作(含有载调压开关)次数。类似于避雷器动作次数,开关(含有载调压开关)动作次数亦为反映该设备寿命的的重要指标,达到一定数量后需进行检修或者更换。若未及时处理则会影响该设备的性能及埋下安全隐患。
(5)主变温度。主变温度是影响变压器绝缘性能的重要参数,若温度过高,则会造成变压器绝缘寿命降低及绝缘性能降低,需通过启动冷却器或转移变压器负荷的方法降低温度。
(6)主变(含有载调压开关)油位。变压器油是保证主变(含有载调压开关)绝缘及散热的重要介质,有载调压开关油还具有灭弧的功能,若油位过低,则可能导致主变或有载调压开关绝缘破坏,油位过高则会造成主变油箱漏油。
(7)集中储气压力。部分500kV变电站220kV开关机构采用的是空气储能方式,通常会为这些开关集中配置空气压缩机及压缩气罐。因此集中储气压力表所反映的压缩气罐及管路的空气压力是这些220kV开关储能性能的重要指标。若储气压力过高,则需检查压缩机的控制回路是否正常及各管道阀门开闭是否正常,若压力过低则说明该集中储气系统可能存在漏气,需及时检修,否则将影响开关的储能导致开关拒动。
2 测量类数据
        这一类数据通常都需要依靠辅助工具测量来获取,若要实现自动化化采集需要加装额外的测量装置甚至运用机器人。


(1)设备测温。设备外表面温度是设备内部运行状况的间接反映,目前500kV变电站主要采用人工使用测温仪测温的手段,也有部分站率先使用巡视机器人测温。无论是人工测温还是机器人测温,都需要将测温数据进行统计、对比、分析,以发现设备温度的异常情况。
(2)主变铁芯夹件泄露电流测量。主变铁芯夹件泄露电流是主变铁芯夹件接地及绝缘状况的直接反映,目前在巡视中需用钳形电流表对其进行测量,若泄露电流过高,则说明铁芯夹件可能存在绝缘不良的情况,若泄露电流过低,则说明铁芯夹件可能接地不良。
(3)蓄电池电压测量。蓄电池电压是反映蓄电池运行状态的重要指标。部分变电站安装了蓄电池在线监测装置,能够实时监测蓄电池电压及输出电流。若未安装监测装置,或监测装置显示电压异常则需要巡视人员用万用表测量蓄电池端电压。
(4)PT二次回路集中接地点电流测量。电力系统反事故措施规定,为避免PT二次回路中性点电压偏移,产生保护拒动或误动的风险,PT二次回路应在控制室一点接地。若该接地点电流过小,说明可能存在接地不良的情况,若电流过大则说明二次回路存在两点或多点接地,需及时排查,以免造成PT二次回路中性点电压偏移。
3.1 对设备实施动态的巡视检查
3.1 加强对电压致热型设备动态的测温
        对电压致热型设备(如PT、耦合电容器,其温 升一般不大)进行红外测温时,不仅要检查其温度是否在规定范围内,更要检查其温度的变化。通过记录每次测量时的温度,比较其温度变化,若变化明显,应重点关注并检查处理。
3.2 注重对部分一次设备仪表、油位等指示的动态观察
(1)加强对套管油位的动态检查。变压器套管直接安装在变压器本体上,如果套管渗漏油,内部就会受潮,并引起绝缘下降,容易引发爆炸,后果很严重。其渗漏油,有时是“内漏”,直接渗入变压器,不易观察到。因此,要通过观察套管油位的变化来判断其是否渗漏油。这就需要定期记录套管油位,比较其变化,进行综合分析和判断。如果检查发现,2次油位变化比较大,就需要进一步检查。
(2)加强对避雷器泄漏电流的对比检查。通过检测避雷器的泄漏电流,可以检查避雷器的工作情况。如果泄漏电流过大,则有击穿危险,应特别注意。一般巡视检查时,只要其数值在监测仪的绿区内则视为正常(以南阳金冠避雷器厂生产的Y10W-108/281W1型号避雷器为例,其数值在0.5~1 mA为正常),而容易忽视另一要求——泄漏电流比初始值(投运时的测量值)增大20 %以上时,应立即引起注意并加强监视,增大50 %以上时,应立即查明原因后作出处理。也就是说,若平时运行的值是0.6 mA,现在达到0.9 mA,已增大50 %,就必须及时处理。
(3)关注对变压器铁芯接地泄漏电流的监测对比。正常运行中变压器铁芯接地泄漏电流一般不大于100 mA,并且如果每次在同一个位置检测的话,数值上不会有大的偏差。如果这个数值变化过大,则很可能是变压器绝缘或铁芯接地出现了问题。
3.3强化对二次设备指示的动态观察
(1)注意对差动保护不平衡电流的动态观测。着重对母线保护不平衡电流的检查,以防接入CT运行不正常造成的异常事故。不仅母线保护不平衡电流大于100 mA是异常,不平衡电流的突变大于30 mA也是异常。同样,还有光纤差动保护的差流、变压器差动保护的差流等,都需要在日常检查中对检查记录进行比较分析,及时发现问题。
(2)直流负荷一般是比较稳定的,因此直流充电柜的充电电流平时也是比较均衡的,如果出现大的变化,就需要进一步检查处理。
4结语
        对于仪表类数据而言,通过运用数字化仪表便能够实现智能化的数据采集。对于测量类数据而言,若要实现智能化,则需要加装相应的监测装置或仪表。而对于设备测温类数据,则需要进一步的运用机器人测量,才可能实现数据的智能化采集。上述数据实现智能化采集后,还应进一步探索数据的智能化分析手段,通过对数据的分析找出数据变化的特征,进而运用各种决策算法将众多不同种类的数据按需结合起来为管理决策提供依据,最终实现变电站管理的智能化决策。

参考文献:

[1]张全元.变电运行现场技术问答[M].北京:中国电力出版社,2009.
[2]寇太明.变电站值班员技能培训教材[M].北京:中国水利水电出版社,2010.
[3]祁晖,申芸.浅谈智能变电站发展方向[J].科技风,2010,(23):275.
[4]王德山.智能变电站运维管理的思考[J].科技风,2017,(11):197.
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: