基于大数据理念的高压开关柜状态监测与故障诊断

发表时间:2020/10/10   来源:《当代电力文化》2020年第14期   作者:宋文远,姜楠
[导读] 现如今,各领域的不断进步和发展,对用电量的需求逐渐增多,为了满足对用
        宋文远,姜楠
        国网山东省电力公司临沂供电公司,山东临沂276000
        摘要:现如今,各领域的不断进步和发展,对用电量的需求逐渐增多,为了满足对用电量的需求,电力部门更加注重电力系统的运行效率和稳定性。高压开关柜设备是电力系统的主要输电设备之一,保证高压开关柜的稳定运行则是确保电力系统正常供电的重要措施,所以监测高压开关柜的运行状态十分重要,对电力系统起到保护作用。相关技术人员通过高压柜开关设备运行有效监测,全面掌握其运行状态,从而有针对性的实现设备故障诊断,很大程度上提升了设备故障诊断的效率,降低设备的危险系数。由于电力系统与人们生活安全密切相关,一旦高压开关柜出现丝毫问题,都会给人们带来极大的安全隐患。对高压开关柜进行实时监测,有助于快速发现其存在的安全问题,并且采取科学的处理方式,降低设备维修的可能性,为企业节约大量的维修费用,同时为电力系统稳定运行提供安全可靠的条件,促使我国电力行业发展逐渐走向成熟化。
        关键词:大数据理念;高压开关柜;状态监测;故障诊断
        引言
        高压开关柜基于无线技术,通过局部放电监测设备运行情况,了解设备运行环境,测量环境温度,通过一体化高压开关设备状态监测诊断系统,掌握设备的运行情况。除此之外,还需要了解变电站开关柜的应用地点,如果开关柜建立在潮湿的环境下,很容易引发安全事故,为了保证高压开关柜可以在工作期间平稳、安全的运行,需要进一步提升高压开关柜的监测能力。应用大数据技术可以提升高压开关柜监测水平,及时发现设备运行存在的问题,并采取检修方案,提高故障诊断效率,保障高压开关柜在工作期间平稳、安全的运行。
        1高压开关柜常见故障
        一是分断故障。高压开关柜的分断故障主要包括关闭和开断故障,这种故障广泛存在于各种各样的断路器当中。例如,当断路器出现灭弧异常等情况,就会对高压开关柜造成不良的影响,从而使断路器不能顺利正常地工作。分断故障相对较为常见,所以往往需要针对故障进行进一步的判断,找出高压开关柜中产生异常的原因,切实消除隐患。二是绝缘故障。绝缘故障一般表现为绝缘子的击穿和高压开关柜放电,这种故障一般会破坏高压开关柜的绝缘性能,使高压开关柜在运行过程中的风险飙升。通过局部放电故障诊断技术可以针对高压开关柜的绝缘故障做出精确的诊断,从而预防高压开关柜绝缘故障。三是动作故障。动作故障一般包括误动和拒动,发生的概率相对较大,并且具有着极大的危害。造成上述现象的一般原因是机械传动故障和电气回路故障,并且设备在运行过程中的外部环境和施工工艺也会造成高压开关柜的动作异常。在上述几种原因当中,环境对于开关柜的影响是最为严重的。一些炎热潮湿地区的高压开关柜在运行过程中极易出现机械零部件的腐蚀和电气元件的损坏,从而大大缩短了开关柜的使用寿命。
        2高压开关柜设备状态监测
        2.1设备状态监测诊断
        高压开关柜设备状态诊断内容繁多,又容易受到外界环境的因素干扰,从而加大设备智能监测高压开关柜运行故障的难度,采用局部放电侦测方式,不仅可以增强设备检测的针对性,同时还可以减少工作人员的工作量,有效的控制维修成本,还能解决工作人员因工作不足,对故障原因预判不足的弊端。高压开关柜状态检修工作,需要提升诊断的精准性,基于设备维修存在大量干扰因素,为了提升诊断效果,必须要处理大量的数据,在当前阶段引入大数据技术,了解开关柜设备状态应用情况,提升维修的掌控能力,明确开关柜运行工况以及设备运行态势,这是应用大数据技术,提升设备监测能力的有效方式,提升设备运行的安全性与可靠性。


        2.2远程通讯组网诊断
        高压开关柜运行期间存在安全隐患,为了使电能输送更加安全可靠,需要解决高压开关柜运行期间存在的局部放电隐患,加强系统监管力度,结合大数据技术整理监测数据,通过对数据的整合、分析,掌握设备运行状况,计算高压开关柜系统存在放电隐患的概率。在通信组网期间,需要调查放电监测信息,实现高压开关柜设备状态的远程控制,这样不仅可以提升工作效率,还可以防止工作人员因监管不足,对后期工作造成极大的影响。超高频局部放电监测是通过接受高压开关柜内放电产生的电磁波,从而掌握高压开关柜运行状况,并针对局部区域进行监测,采用远程通信组网诊断的方式,可以实现局部监测定位等工作,同时还需要在设备不停电的状况下进行安装等工作,将故障诊断等工作造成的影响降到最低。通过远程通讯组网诊断,实现设备故障实时动态监测,结合大数据技术,在掌握海量信息后,快速整合监测得到的信息,在短时间内得出分析结果,判断设备运行状态。采用远程通讯组网诊断元件,需要优化智能监测系统,结合大数据技术,提升高压开关柜设备数据监测能力以及监测信息的整合水平。高压开关柜设备合闸线圈回路、断路器动触头行程以及设备的机械振动情况,加强这些部位的监测力度,收集监测信息,在大数据技术作用下,分析设备运行状态,提升判断的精准性,在系统设置中还应该强调远程通信组网监测力度,根据设备安装的位置,了解相应的外在环境,选择不同工作模式,掌握断路器磨损程度,根据触头累计的磨损量,判断高压开关柜设备使用寿命,及时更换设备内部零件,确保开关柜运行期间开关正常闭合,保障设备正常运行。在高压开关柜监测过程中,需要掌握设备运行温度,因为母线连接处温度、断路器触头温度,都是判断设备运行状态的依据,采用石英传感器测量母线等连接处的温度,在大数据技术的作用下,分析设备存在的安全隐患,解决电磁干扰等问题,提升设备运行的稳定性。除此之外,如果高压开关柜长期运行,内部的绝缘材料可能会发生老化等情况,从而会导致部分软件连接出现问题,因为接触不良等原因,影响到设备运行的可靠性、稳定性。
        2.3关键状态监测诊断
        关键状态监测诊断在高压开关柜设备状态检测应用中,具有良好的工作效果,借助物联网技术,提升监测智能程度,打破监测工作的局限性,建立智能化监测系统,通过监测系统可以在监测设备运行的同时,平衡众多因素控制,控制工作成本,还可以提升工作效率,快速收集高压开关柜设备状态信息,整合监测的信息,得出分析结果。高压开关柜故障监测工作,需要确定监测项目,考虑到监测工作的执行表现,还需要在开展监测工作之前,掌握高压开关柜的相关信息,比如零件更换时间等,同时还应该清楚高压开关柜故障的所有类型,借助大数据技术强化在线诊断技术的数据处理能力,简化故障监测难度,并通过综合评估,发现设备在当前阶段存在的安全隐患,根据分析结果,提出解决措施,通过安全预警等方式,提升设备供电的可靠性。监测高压开关柜设备的过程中,还需要查看高压开关柜设备是否存在误动、制动等问题,在此基础上需要借助大数据技术,分析监测得到的信息,通过综合分析评价,掌握高压开关柜设备存在的传动系统故障或是操动机构故障,了解设备部件在运行期间可能存在的位移、变形等故障,及时进行维修,确保电气控制系统可以高效运行,防止回路出现二次接线接触不良的问题,影响系统运行的稳定性。
        结语
        综上所述,高压开关柜监测与故障诊断技术为现代电力行业发展提供重要的技术支持,同时在实践中具有较高的应用价值,大幅度提升了高压开关柜设备的运行稳定性和安全性,对电力系统的正常运转发挥着不可替代的作用。不断提高高压开关柜监测与故障维修技术水平,为电力系统逐渐趋于智能化奠定基础,有助于我国电力行业的稳定发展,满足人们用电需求量,促进社会经济发展达到全新高度。
        参考文献
        [1]张雷.高压开关柜绝缘事故的分析及防范措施[J].通信电源技术,2019,36(06):151-153.
        [2]安全喜.高压开关柜绝缘事故分析与风险防范[J].信息通信,2020(02):272-273.
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