在线监测技术在变电检修中的应用

发表时间:2020/9/24   来源:《科学与技术》2020年15期   作者:丁玲莉 陈明阳
[导读] 在20世纪80年代,国外就开始了对电力装置运行情况的研究,

        丁玲莉   陈明阳
        国网安徽省电力有限公司检修分公司 安徽 合肥 230000

        摘要:在20世纪80年代,国外就开始了对电力装置运行情况的研究,通过研究变电检修技术,以便全程维护和检修变电设备,评估变电设备的使用寿命。在21世纪初,我国才开始重视变电设备的检修工作,借鉴了国外先进的检修技术及经验。目前,我国对变电设备采取了定期检修的方式,已经取得了一定成果,积累了一些宝贵经验。在线监测技术是指监测处于运行状态的变电设备,是否存在故障或安全隐患。基于此,本文就在线监测技术在变电检修中的应用进行分析与研究。
        关键词:在线监测技术;变电检修;设备状态;设备故障
        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。
        1变电检修中应用在线监测的意义
        在线监测技术经过十几年的快速发展,其应用效果已经得到广泛认可和全面验证。在线监测技术通过多种传感器和数据采集设备,实现变电设备工作情况的全方位监控,智能化的在线监测设备还能将采集到的数据与设定值进行比对并调节,初步实现了变电设备自修复和自调整目标。另外,变电设备一旦发生故障,造成的经济损失往往较大,使用在线监测技术记录和监测设备使用的全过程,一旦发生故障,设备故障之前的运行数据能够为技术人员提供故障分析与故障排除的基础数据和分析依据,大大降低设备维修时间。
        2在线监测技术在变电检修中的应用
        2.1高压断路器的在线监测
        (1)机械设备性能的监测。经过大量的调查,大部分的问题都是由于断路器失去了机械性能,从而才会导致在运行过程中断路器出现了故障的情况。因此,要十分重视监测高压断路器的机械性能。像速度的监测、操作时震动信号的监测以及工作行程的监测等都是检测性能的方式。时间监测以及工作行程的监测都是通过使用光电传感器,将发生变化的物理量转变为了脉冲信号,并且对于信号产生的数据进行记录与整理,经过处理过后计算出触头在工作时的速度。(2)高压断路器触头寿命的监测。电流的数据主要是以电流互感器的第二次测量为准,由开关辅助点的衔接时间来确定具体的时间。在日常的运行过程中。有一部分的可能是因为出现了触头磨损的情况。因此,需要将触头的磨损值作为其寿命的依据来进行判断其触头是否要进行更换或者维修。
        2.2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,则需要加强对变电设备绝缘体的在线监测。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,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,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。


        2.3环网柜在线监测应用
        2.3.1环网柜局部放电在线监测
        局部放电初期是在一个很小的区域内,此时还没有形成连续的放电通道。电荷释放会影响绝缘介质的介电性能,材质绝缘性能的下降受放电剧烈程度的影响,放电程度越高,则绝缘性能下降越快。环网柜局部放电在线监测就是要在绝缘部件失效之前发现设备故障。局部放电的电压变化和电流情况,相对于变电设备而言非常微小,同时由于周围存在较强的电磁干扰,准确检测环网柜局部放电具有一定难度。
        2.3.2环网柜绝缘性能在线监测
        环网柜绝缘性能对于设备运行稳定性影响非常显著,在使用过程中,绝缘老化是一种渐进的缓慢过程,传统检测手段难以发现这一类潜在风险。环网柜绝缘性能的在线监测能够实时掌握环网柜工作状态,将环境因素、漏电强度等信号进行收集和传输,并通过多种对比手段和内置程序完成工作状态对比,在第一时间发现故障隐患。
        2.4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。
        2.5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。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。
        2.6变电设备温度在线监测
        在线监测技术对变电设备温度的检测主要使用红外热成像仪和导线连接两种方式。其中导线连接分为固定式和可移动式,设备一旦出现接触不良,引起局部温度上升,进一步加剧接触位置的电阻,并引发局部放电。技术人员可将导电装置和开关相连接,如果内部温度超过设定值,则会触发自动报警,告知检修人员入场进行故障排除。相比而言,红外热成像仪工作原理更加简单,使用也更为灵活。
        3结语
        综上所述,在线监测技术能够大大降低监测的工作强度,提升监测质量,同时在线监测能够实现24小时实时监测,能够在第一时间发现和报告设备异常情况,并进行报警。该项技术在变电检修中运用,能够有效提升变电设备运行质量,提升电网运行安全系数。通过上文的分析可以看出,未来在线监测一定是向着更加智能的方向发展,借助于大数据和人工智能技术,实现变电检修的自动化和智能化。
        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.
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