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摘要:近几年来,在我国社会经济发展速度越来越快的同时,各行各业对于电力资源的需求也越来越大。为了更好的满足社会发展对于电力资源的需求,国家加大了智能电网的建设力度。作为智能电网的重要组成部分之一,智能变电站的建设规模也越来越大,其对于电力系统运行的影响力也越来越不可忽视。基于此,本文重点针对智能变电站二次设备的故障诊断方法进行了详细的分析,以供参考。
关键词:智能变电站,二次设备,故障诊断
在我国智能电网的发展过程中,智能变电站的作用最为关键。在我国电力行业发展速度逐渐加快的同时,智能变电站对于智能电网运行安全性与稳定性的保护作用也越来越受到业内人士的重视。但是,在实际的智能变电站运行过程中,二次设备运行故障的发生一直都是不可忽视的问题。为了降低二次设备运行故障的出现几率,保障智能变电站的稳定运行,促进智能电网的进一步发展,必须要对二次设备故障进行有效的诊断与处理。
一、智能变电站二次设备的特点
在电力系统的运行过程中,智能变电站主要发挥着调节性作用。当电力系统中的低压负荷量增加时,智能变电站就会送出相应的电量,增加负荷量;当电力系统中的低压负荷量减小时,智能变电站就会自动减少送出的电量,达到节约电力资源的目的。智能变电站中的设备主要有两种:一种是一次设备,例如变压器、断路器、电动机以及隔离开关等;另一种是二次设备,即专门为一次设备及其电路提供测量、操作以及保护作用的辅助性设备,例如测量仪表、信号器具、继电器以及控制开关等。
与普通变电站相比,智能变电站使用的信息模型和通信标准都是完全相同的。设备采集的数据,也都是通过相同的通信通道来实现传输,工作人员同样需要对数据进行分析,并进行针对性指令的发送,然后将通信通道向设备上传递。与普通变电站相比,智能变电站表现出了以下几方面的特点。
首先,提升了一次设备的数字化水平和智能化水平。因为智能变电站对于电子式互感器进行了充分的应用。与传统的电磁式互感器相比,电子式互感器主要是通过光纤来进行数字化一次设备信息的提供。并且,将智能装置安装到其它一次设备上,还可以对信号进行转化,使之以数字的形式呈现出来,让工作人员的监测工作更加直观。
其次,促进了二次设备的网络化发展。分析goose协议标准,通过太网来在一次设备与二次设备之间进行信息传输。所以除了直流电源,二次设备的所有电缆都会被光纤所代替。这样一来,二次设备运行的安全性也就得到了保证。
最后,智能变电站的运行管理具有了自动化特点。也就是说,工作人员不需要在将精力花费在智能变电站系统的操作与控制方面,只需要对系统进行定期的监测与查看即可。另外,设备运行的智能化水平也越来越高,与传统的变电站相比,设备运行表现出了以下几方面的优势:第一断路器上增加了出口硬压板,在回路运行的控制方面效果更好;第二检修压板加到了测控装置、智能终端以及MU合并单元上,使得这些设备的运行更加稳定[1]。
二、智能变电站二次设备的故障诊断
(一)故障诊断的模型
加强更多智能化装置的应用,并借助这些智能化装置搜集和处理故障信息,就是智能变电站运行过程中表现出来的最突出特点。其中,在线监测系统和故障诊断系统是智能变电站应用最多的两大智能化装置。如果二次设备发生故障,那么无论是设备本身,还是通信报文,都会出现大量的报警信息。此时,在线监测系统就会将这些报警信息进行成功的获取,然后再将之向故障诊断系统发生。故障诊断系统收到信息之后,就会快速的做出反应。
在线监测系统的结构相对复杂,总共分为四个层级。第一个层级会将获取到的故障信息进行基础性诊断。第二个层级会通过对时信息诊断、通信报文诊断以及自检信息诊断的方式作出相应的诊断评价。
第三个层级会对三种诊断方式作出综合性诊断。第四个层级则会输出最终的诊断结果[2]。
(二)故障诊断方式
故障现象与故障特征不同,需要采取的故障诊断方式以及故障处理措施也不同。以故障现象和故障特征为标准,可以将故障诊断方式分为以下四种。
1.自检信息诊断方式
以诊断目标为标准,自检信息诊断方式可以分为两大类:第一类是对设备进行诊断、第二类是对设备通信过程进行诊断。一般情况下,导致设备故障的原因有很多,例如检修压板出现故障,采样回路CT出现断线,都会使相应的保护装置失去应有的保护作用。某一装置故障问题的出现,会对整个设备的稳定运行产生影响。此时,自检信息诊断就可以精准的判断出其中的不足与缺陷[3]。
另外,智能变电站中很多功能的实现都与信息传输有着直接的联系,例如测量、控制以及安全保护等。通信网络是一种数字化的形式,具有信息传输的作用,可以将传输系统中的采样信息、闭锁信息以及跳闸信息进行有效的传输。要想保证智能变电站内报文发送的精确性,就必须要将设备维持在长期运行状态。一旦设备通信出现中断问题,整个设备的运行就会受到影响。此时,设备自检功能也可以发挥出应有的作用,既可以对光纤端口的收发工作进行精准的监控,保证工作效率,又可以在检测到报文通道故障信息的时候,将报警信号发送出去,保证对设备通信终端情况的有效判断。
2.对时信息诊断方式
当设备出现对时方面的故障时,对时诊断方式的应用作用就会凸显出来。一般情况下,导致设备出现对时方面故障的原因有两种:一种是对时服务出现异常情况,另一种是时间跳变侦测出现异常情况。当出现对时方面故障的时候,这种诊断方式就会对相关故障信息进行整合与分析,进而对故障设备加以明确[4]。
3.通信报文诊断方式
当在线监测系统检测到的通信报文出现报文误码率升高、流量显示异常、丢包数增多等情况的时候,就会发出相应的报警信息。此时,通信报文诊断方式就会在第一时间进行相关信息的处理,避免整个通信网络,甚至整个变电站的运行受到影响。
4.综合诊断方式
在线监测系统是综合诊断方式的核心。因为在线监测系统会对所有的报警信息进行有效的搜集,包含自检报警信息、对时报警信息以及通信报文报警信息。这样一来,智能变电站的二次设备故障就可以得到有效的分析与诊断。
结语:
综上所述,随着科学技术的发展,针对智能变电站二次设备的故障诊断方法必将越来越成熟。在这种情况下,相关工作人员必须要不断的提升自身的专业素养,从而运用最先进、最有效、最准确的故障诊断方法,将智能变电站二次设备的故障所在准确的判断出来,并采取相应的措施进行解决处理,保证智能变电站二次设备的稳定运行。
参考文献:
[1]尹相国,张文,路致远,侯峰,王乐挺.面向智能变电站二次设备的故障诊断方法研究[J].电测与仪表,2020,57(03):39-45.
[2]李清,吴奇,余妍,孟婕.智能变电站二次设备在线监测与故障诊断技术[J].电子技术与软件工程,2019,(18):246-247.
[3]胡定林,陈飞建,周仕新,代飞,贾贵云,蒋政权.智能变电站二次设备在线监测与故障诊断[J].电子技术与软件工程,2017,(23):208-209.
[4]靳军,王维杰.智能变电站二次设备在线监测及故障诊断技术[J].科技创新导报,2017,14(28):24-25.