郭俊敏
国网福建省电力有限公司检修分公司 福建省 350001
摘要:在线监测这种方法是通过传感器来测量数据,然后通过网线或者是WIFI传递给计算机,在计算机上生成一系列的特征图谱。使用的传感器一般有振动传感器,电流传感器,电压传感器等。这种方式的优点是获取数据的方式完全使用传感器,避免了与高压设备的接触,因而安全性较高。一次设备的在线检测不仅是在一次设备出现故障时进行定位检测,更是为了防止一次设备出现严重故障而进行的实时维护。在线检测技术的出现使电力系统有了更安全的运行坏境,保证了企业和居民的正常用电,提高了电网机构的效率,从而保证了国家经济增长的稳定性。
关键词:电力一次设备;在线监测;状态检修技术
引言
电力设备状态检修可以看成是预知性检修模式,电力系统设备状态检修往往根据状态检(监)测相关信息,评价设备整体性能和故障发生率的可能性,根据相关评价来制定检修策略。采用这种检修模式能及时对设备整体评价,尽可能的降低电网发生事故或者故障的概率,最大程度的保证设备正常运行,可以视为一种合理科学的检修模式,是电力系统设备检修加快发展的必要手段。
1.电力一次设备在线监测与状态检修概述
我国在电力系统设备在线监测仪器研发方面取得诸多进展。随着计算机网络和Internet技术的不断进步和逐步开源,加上电力系统的不断更新升级,电网公司在设备状态检修技术也有重大进展。从上世纪80年代中期,清华大学就着力研究电力系统在线监测系统,时至今日,取得了非常不错的成绩,一直处于国内甚至国际技术前沿,其研发的“水泵/水轮机组运行状态监测与跟踪分析系统”在多个电站电厂试点运用,其稳定的工作效率提升了电站和电厂的安全可靠运行,经过权威专家认定,达到国内及国际领先水平。该项系统的研发和投入运行,为电力设备状态检修提供了强有力的技术支持,应当在全国范围内推广运行。
2.电力一次设备
像发电机、变压器和断路器这种将发电、变电、输电、配电以及用电的设备称为一次设备。包括:
2.1生产和变换电能的设备。发电机:机械能变换成电能:电动机:电能变换成机械能;变压器:根据输配电的需要来改变电压。这些都是电力系统中最主要的一次设备。
2.2接通或断开电路的开关电器。断路器:因其具有灭弧装置,因而成为系统中重要的控制和保护装置,可以控制工作电流的通断。隔离开关:没有灭弧装置,使用时需要断开电路隔离电压,作用是进行电路的切换以及通断小电流电路。负荷开关、接触器、熔断器等的作用是将电路接通或断开,用于正常运行或事故时的控制。
2.3限制故障电流和防御过电压的保护电器。例如电抗器和避雷器。前者可以限制短路电流,后者可以防御过电压。
2.4载流导体。常见的有导线、电缆,它们的作用是对电气设备进行连接。
2.5互感器。电压互感器将高电压变换成100V的低电压,在输电和供电系统中不可缺少,可以工作人员在操作时与高电压隔离。与电压互感器的电磁结构关系相反的是电流互感器,电流互感器的将大电流转化成SA或1A的小电流,使用电流互感器必须选择合适的变比,不然会增大误差。
2.6无功补偿设备。为降低有功损耗和保持系统稳定性而设计的补偿无功的电力设备。常见有并联或串联电容器以及并联电抗器等。
2.7接地装置。把电气设备或其他与埋设在地中的接地电极连接。如中性点接地、防雷装置引雷、保护接地和接零。
3.电力一次设备的在线监测
3.1在线监测系统的使用效果发现,该系统可以第一时间发现电力设备绝缘缺陷、对设备的安全工作起到了很大的作用。近些年来,对各种各样的电气设备在线监测技术进行了研究和开发,特别是对电容型设备的监测;避雷器泄漏电流监测技术的开发和应用,已经取得了非常突出的成绩;开发了集中型、分散型和便携式的装置,同时也发现了一些被试设备绝缘受潮的问题,并在第一时间采取了相关的措施来加以防范,防止发生更大的停电事故,保障了电力系统的安全运行工作,并获取了相应的社会效益和经济效益。
对于一些监测的项目,比如避雷器泄漏电流测量等,还提出了参考标准,以供在线监测。
3.2对于在线监测技术的开发,不仅提高了电力设备的运行维护水平,同时还降低了工作人员的工作强度,对部分设备利用监测结果来确定停电检修周期的方法,使预防性试验向状态检修的方向过渡积累了宝贵的经验。另外,由于引进了信息处理技术、先进的电子技术,让在线监测技术更具有先进性、实用性,更进一步的推进了电力设备绝缘监督方法的革新。
3.3对于在线监测技术的开发和应用,不仅把运行管理的智能化程度提高了,还使设备运行状态的信息反馈加快了,同时把故障判断和处理时间缩短了,工作效率也得到了提高,因停电造成的经济损失问题也得到了解决,为实现无人值班变电站提供了有利的条件。
4.电力一次设备检修技术
一次设备运行中的利用效率、事故频率和整体使用寿命是衡量电力企业整体发展状况的直接标准。为保证电网经济、安全、稳定运行,需要采用检修技术对一次设备进行故障检修,以此来保证电网健康运行。目前主要有三种检修模式:事后检修、定期检修、状态检修。
(1)事后检修,也称故障检修是检修方式最早的一种。以设备出现故障无法正常工作为依据,需要投入大量的经济和人力成本,而且存在着一定的安全风险,当检修不足时,极有可能出现多次循环往复的检修工作,对电网的经济安全稳定运行带来巨大压力。因此,这种检修方式已经慢慢退出主要检修方式,而作为一种辅助方式且不可或缺存在电网设备检修种类里。
(2)定期检修是一种间隔一定时间开展一次检修工作的检修方式,检测设备少量时,检修的结果更加理想,但随着电网的不断发展壮大,这种检修方式存在着巨大的资源和人力浪费,出现了所谓的过剩维修。而且在两次间隔期内,设备极有可能再次出现故障不工作状态,增加了很大的检修工作量。因此,这种定期检修方式虽然可以获得大部分设备的可用率,但是不是最经济省力和有效的方式。
(3)设备状态检修可以看成是预知性检修模式,电力系统设备状态检修往往根据状态检(监)测相关信息,评价设备整体性能和故障发生率的可能性,根据相关评价来制定检修策略。采用这种检修模式能及时对设备整体评价,使事故率降到最低,最大程度的保证设备正常运行,可以视为一种合理科学的检修模式,是电力系统设备检修加快发展的必要手段。这种检修模式在电网运行中可随时有效的解决相关故障,降低事故发生率,提高电网稳定安全可靠的运行管理体系,己逐步在绝大部分电网公司大力推广运行,均达到预期效果,取得不错的成绩。
结语
随着电子、计算机、光电、信号处理与各式各样传感技术的发展,能够对电力设备实施在线状态监测,第一时间获取一些就算是很微弱的信息,然后把这些信息进行处理和综合的分析后,依据它们数值的大小及变化趋势,能够对绝缘的可靠性及时的作出判断,同时对绝缘的剩余寿命来作出预测,以此可以及时发现故障隐患,必要时还可以提供预警或者规定的操作。状态监测(在线监测)与故障诊断技术的特点是可以对电力设备在运行状态下进行连续或随时监测与判断,这样有助于整个电网的安全运行。
参考文献
[1]辛建波,万军彪,胡京,等.省级电网中短期风险评估系统及其不确定性建模方法研究[J].电力系统保护与控制,2013(1):84-89.
[2]唐燕,刘艳.考虑电网总风险和检修收益的设备状态检修计划优化[J].电力系统保护与控制,2014(9):33-39.