基于在线状态监测系统的设备预测性维修

发表时间:2020/10/13   来源:《城镇建设》2020年20期   作者:王卫红
[导读] 电力电气设备状态的维修工作依据相关的维修管理机制,
        王卫红
        天普瑞爱尔科技有限公司 天津市 300300

        摘要:电力电气设备状态的维修工作依据相关的维修管理机制,随着电力供应需求的变大,单纯依靠维修管理机制已经无法达到目的。所以,为了改变此状况,应该采用先进的电力电气设备状态检修技术,使检修的经济成本进一步下降,达到确保电力系统运行稳定、安全的目的。为此,系统思考与分析电力电气设备状态检修技术显得尤为必要,具有一定的研究意义和实践价值。
        关键词:设备 ;故障 ;预测性 ;维修
引言
        近年来,我国国力飞速提升,各领域的工作进展和人民的生活质量都得到明显的改善,而电力电子设备的高效使用则是提高工作质量与生活质量的关键原因之一,为保证我国在工作领域和日常生活能更进一步得到改善,故对电力设备状态的检修尤为重要。提高电力设备状态应着手于对检修的技术以及管理,以往的关于其状态的检修方案,目前电力系统中常采用计划检修的体制,通常都是在提前定下检修周期的情况下执行。
1预测性维修的概念
        预测性维修是以状态为依据的维修。在机器运行时,对它的主要或需要部位进行定期或连续的状态监测和故障诊断,判定装备所处的状态,预测装备状态及未来发展趋势。依据装备的状态发展趋势和可能的故障模式,预先制定预测性维修计划,确定机器应该修理的时间、内容、方式和必需的技术及物资支持。预测性维修集装备状态监测、故障诊断、故障(状态)预测、维修决策支持和维修活动于一体,是一种新兴的维修方式。预知性维修被定义为:以设备诊断技术为基础,结合设备故障的历史和现状,参考运行环境及其他同类设备的运行情况,应用系统工程的方法进行综合判断,查明设备内部情况。
2电力状态检测技术的概述
        状态检测即根据相关电力设备的数据及其数据检测技术的结果来提供设备的信息和状态。通过多种检测技术对电力设备的工作数据与缺陷故障情况进一步来判断设备的状况。通过在电力电子设备上应用状态检测技术,能够使检修工作变得更有针对性和有效性,同时能够大幅减少检测过程中因失误而造成的资源浪费,并有效防止故障和意外的发生,使电网的运行更加经济、安全和可靠。
3电力系统检修的实际意义
        3.1预防设备运行故障
        对于电力系统的安全运行来说,具体又分为三种运行方式,分别是合环运行、解环运行、电网分区运行。电力系统的合环运行指的是电力系统的电气在操作过程中,将断路器、变压器、线路进行串构而形成的一种闭合性的网络运行操作。合环运行应注意两侧电压均需要低于30,并且相差角度也应低于30度,还应确保220kV、500kV环路中其合环开关的两侧电压应在10-20之间。对于电力系统的解环运行来说,是指在电气在操作过程中,将断路器、变压器、线路进行串构,并以闭合模式进行的一种开断网络运行。若500kV主通道断开后,会使220kV电网的功率形成转移,这种情况下应将电磁网解环,此外,500kV电网出现N-1的故障,也需要将电磁网解环。对于电网分区运行来说,指的是在按电压等级进行分层的情况下,以电源及负荷的分布特点,对供电区进行划分,并根据实际情况进行供电区划分。
        3.2保证设备检修的效率及质量
        由于电力设备在检修状态下,会影响系统整体的稳定,甚至存在停电区域,为此要提高检修的效率,尽可能的减少故障停运时长。对于设备的检修,还要减少对电力设备性能的影响,保证检修的质量,避免类似故障的重复发生,提高电力设备的运行功效。


4电力电气设备状态检修的技术分析
        4.1变压器设备在线监测技术
        电力变压器设备十分关键,它一般以矿物油当成绝缘、散热介质,并借助纸板实现绝缘。当变压器设备长久运行之后,便可能导致故障发生。对于变压器油中溶解气体的在线监测系统而言,由装设到现场主机与控制室的监测工作站等构成。其中,在线监控工作站借助有线、无线相结合的方法和主机进行通信。在主机正式开机以后,会进行自检,接着运行环境、柱箱及脱气温控等各项系统,等到处于稳定状态之后,将对变压器本体油样实施采集之后,使其进到脱气设备当中,达到油气分离的效果。经过脱出后的样品气体组分会实现分离,变为不同类型的单组分气体,分别进到相应的气敏检测单元中。通过计算之后的不同构成部分的浓度数据会借助有线、无线通信等形式及时传送至后台的监控工作站,最终以自动化的形式产生浓度变化趋势图。
        4.2变压器绝缘状态检测技术
        变压器需要经过长时间的运行和消耗才能逐渐出现绝缘失效、设备老化等问题,这种情况无法依靠经验判定变压器会在何时出现故障。针对此类问题可采取绝缘状态检测技术,其一般包括高、低压套管接地引下线电流监测、外壳接地线电流监测和铁心接地线电流监测等方法。利用电熔套监测方法可对电气设备的电容量、电流等相关参数进行监测,利用外绝缘泄漏电流监测方法可对电气设备套管外绝缘的积污程度等方面情况进行监测,并通过横纵向对比进一步确定电气设备的故障点。
        4.3高压断路器装置在线监测技术
        对于高压断路器装置而言,进行在线监测过程中涵盖了众多的内容。现阶段,高压断路器装置的在线监测具体构成内容为:(1)断路器与操动机构机械特征的监;(2)断路器装置行程的监测;(3)合分闸线圈回路通路的监测;(4)操动机构相应储压系统的监测;(5)灭弧室与灭弧触头电磨损的监测;(6)绝缘情况的监测;(7)导电部分的监测。例如,进行操动机构行程与速度监测的过程当中,应该选取光栅行程传感器和电阻行程传感器等装置,将其安设到进行直线运动机构之上后,能够利用直线型行程传感器装置。如果装设到操动机构相应的转动轴的上面,需要运用旋转型传感器装置。依靠传感器所输出的脉冲信号会实施光电隔离、整形以及逻辑等不同环节的处理,在采集相关数据之后,能够最终获取操控断路器装置的行程时间特征曲线。
5基于在线状态监测系统的设备预测性维修实践
        中海油海上生产平台目前安装的在线监测系统主要有泛泰克斯的XPR300在线监测系统,上海容知公司的RH2000/3000在线监测系统与北京博华信智的BH5000在线监测系统。在线监测系统即利用现有的企业局域网实现内部信息共享。故障诊断中心的人员与设备管理人员利用客户端登录在线状态监测系统,浏览设备动态运行数据并提取设备振动、温度、电流、转速,调取设备历史故障、设备信息、设备故障维修记录等相关信息,对设备状态进行分析,评估设备目前的状态。如果设备出现故障或存在潜在故障,诊断中心的专业工程师通过邮件、电话,动设备集群管理系统等方式联系现场设备管理人员,结合系统所有数据信息形成维修策略,综合决策并采取相应的维护维修措施,及时解决设备故障,避免设备故障发展或恶化。应用设备在线状态监测系统,准确及时判断机组的故障并对机组故障的严重程度做出判断,实现预测性维修。
结束语
        综上所述,电力电气设备运行的安全稳定性能够直接影响电力企业的安全生产和运营水平。以往的定期检修方法难以及时发现电气设备存在的故障及安全隐患,需要工作人员能够积极引入先进技术方法,在电气设备检修工作中有效应用状态检修技术,其不仅能够对电气设备进行更加全面的检测,还能根据电气设备的故障问题采取针对性检修方案,对提高电气设备故障检修水平、保障电气设备安全稳定运行、提升电力企业经济效益等方面有重要作用。
参考文献
[1]杨逸飞.在线监测技术在变电检修中的应用[J].集成电路应用,2020,37(01):48-49.
[2]杨江,赵伟哲.电力设备状态监测与故障诊断[J].科技风,2019(34):177.
[3]丛晶.电气设备在线监测与状态检修技术[J].电子技术与软件工程,2019(22):229-230.
       
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