基于物联网技术的变电设备状态检修的研究及应用

发表时间:2021/6/25   来源:《中国电业》2021年3月7期   作者:计武1 张慧2
[导读] 社会经济快速发展背景下,电气需求量明显增长
        计武1 张慧2
        1国网兰州供电公司2国网甘肃省电力公司检修公司

        摘要:社会经济快速发展背景下,电气需求量明显增长。电力企业运营管理中,电力系统安全稳定直接关乎到电力能源的正常输送,因而深入研究电力系统变电运维检修工作具有非常重要的意义。基于此,本文从以下几方面简单论述了物联网技术背景下变电设备状态检修相关知识,希望对相关领域研究有帮助。
        关键词:物联网技术;变电设备;状态检修
引言
        现阶段,我国电力系统运行中,状态检修体系还不够完善,受传感器技术发展影响,物联网技术进入发展阶段。随着时代的进步,电力系统进行深化改革,逐步完善状态检修规定、准则及标准,物联网与检测判断技术快速发展,基于物联网技术很多程度上核心变电设备状态检修提供了保障。
1、概述变电设备状态检修技术
        电力企业运营管理中,设备状态检修技术是保障企业服务质量的重要手段,其通过检测设备各种状态,采取有效措施做好设备运行状态维护,参考设备使用依据判断缩短或延长设备检修周期,加强电力设备维护。变电运维检修中,设备状态检修是一种有效维护方法,其有很强的目的性与可行性。设备状态检修技术涉及工作内容比较多,特别是针对部分特定设备或构件检修时,会遇到很多细节性内容。因而,变电运维检修中,分析设备状态检修实践技术,具有重要指导意义。
        现阶段,为了从整体上保障变电运维检修工作质量,有效监测各变电设备状态,通过细致检测设备状态合理制定检修策略,确保供电企业变电设备稳定运行。所以,电力企业变电设备运行中,设备状态检修技术的应用是十分必要的,发挥着重要的作用主要表现为:首先,变电设备状态检修中,设备状态检修技术的应用有很强的目的性与计划性,变电运维检修中可减少部分无用操作,为检修提供重要状态检修依据。此外,应用设备状态检修技术时利于及时发现设备潜在隐患,采取有效措施预防变电事故蔓延。总体而言,变电运维检修中,设备状态检修技术的应用发挥着重要的价值。
2、变电设备状态检修中物联网技术的应用
2.1概述物联网技术
        物联网技术即The Internet of Things,简称IOT,指应用信息传感器、射频识别、全球定位、红外感应器及激光扫描器等相关装置技术,对检测对象声、光、热、力学、生物、化学及位置等信息进行实时采集,接入各类网络,泛在连接物物与物与人,以此智能化感知、识别与管理物品与过程的一项技术。该技术是基于互联网信息载体,利用特定网络协议促使独立寻址普通物流对象实现相互通讯或交换信息。简单而言,该技术是使用互联网,通过特定物件与另一物件交换信息与通讯,具有实时监测与控制功能。随着时代的进步,5    G网络技术发展日益完善,有更大的传输容量、稳定性高而且延时小等特点,由此为物联网技术发展提供了灵活广阔的应用平台。物联网技术包含信息感知、传输网络及信息应用等三个结构层。其中,信息感知层是通过传感器与视频识别技术感知采集目标信息,经过处理再向传输网络层传输信息;传输网络层是应用PC与移动互联网传递信息;信息应用层负责采集网络传输信息,再处理编译后输出给指定对象,由其传递信息需求或执行特定指令。
        电力设备监控系统中,系统电压、有功与无功功率、负荷电流计断路器分合状态等电网系统运行状态信息的采集是主要任务,信息应用范围小而且只会融合自动化继保系统,用于控制系统监测与设备。现阶段,应用先进检测技术,可对电力设备各运行状态参量进行采集推广,其包含泄露电流、振幅频率、环境温湿度、设备运行温度及声音声响等相关物理量,还有化学量如气体成分与微水含量。

设备投运过程中,设备运行参数不断变化,采集此类参数应用物联网技术传输,技术人员可从通过PC端或移动端获得设备运行状态实时参数及变量变化趋势,以此实时了解设备状态。此过程中,数据监测有一定针对性,比如高压设备已采集设备绝缘性能、运行温度、外观及声响等参数为主,充油设备则要注意油温以及油中气体含量。实际工作中应用互联网技术将其发送给变电站运行及检修工作人员,为设备检修制定合理的周期。
2.2变电设备检修中物联网技术应用案例
        (1)变压器色谱。变电站系统中,电力变压器是电力核心设备,变换电压是其主要作用。当前,大容量变压器以油浸式变压器为主,内部绝缘油状态是衡量其运行状态的重要指标。变压器绝缘油发挥着重要的作用,可以介质状态散热内部部件绝缘与油对流,有载开关跳档过程中实现电弧灭弧。传统工作中,检修实验人员定期抽取油样并带回实验室分析油色谱,以此对变压器内部绝缘油杂质成分与含量进行合理坚定,以此判断设备运行状态是否健康。假若杂质抄表,要及时更换变压器滤油或绝缘油。当前,应用新技术直接连接变压器与油色谱检测系统,借助油气分离器、色谱柱及传感器等部件装置内部实时分析变压器内绝缘油,再利用网络平台为客户端实时传输分析数据。假若绝缘油杂质出现临界或抄表,就可高速运行与检修人员及时处理变压器设备故障。
        (2)开关柜智能在线测温。变电站运行中,10kv断路器在开关柜内运行,此过程中局部回路电阻会不断升高,因运行有较大的通行电流,极易引起触头发热造成金属因过热而融化,为短路爆炸事故的出现创造了条件。开关柜内断路器运行过程中,运行人员无法直接观测温度,只可定期通过设备停电实验检查判断其运行情况,而在线测温装置的应用可有效解决该问题。在线测温装置将无源无线传感器安装于断路器触头部位,利用柜体处理装置模块实施传送设备温度与环境湿度信息到值班室终端,然后利用互联网将其发送给办公室电脑或手机客户端。一旦温度达到临界值或升温异常,就会向检修人员发出警报。检修人员认真记录设备运行温度实时变化,根据线路实际负荷情况判断断路器实际运行状态。其是应用物联网完成设备远程监控,有效提升实时判断设备状态的能力,保障无人值守情况下变电站更加可靠的运行。
2.3物联网技术及状态检修模式发展展望
        基于物联网技术的变电站状态检修技术应用还处于初期探索阶段,目前,在线监测装置设备是变电站内部应用范围比较小,而且变电站内部有很多高压设备,会严重干扰信号传输,物联网系统工作受到严重的影响。随着时代的进步,传感器技术水平日益提升,无需停电状态下,可实时传感采集变电站内部电力设备的重要状态量如SF6气体量、户外设备运行温度、避雷器泄露电流及设备绝缘水平,以此应用物联网技术实时检测状态模式。另外,通讯技术也很关键,比如Zigbee传输与5G网络技术等,使得变电站内电磁环境复杂信号稳定传输。另外,电力设备内部应用计算机技术构建状态量数据库,搜集储存电力设备状态量,采用大数据分析功能对设备运维情况进行分析并判断其运行风险,以此科学评估设备实际状态,合理制定检修计划与周期。此过程是持续推进的,要全面记录并分析相关数据,从根本上提高设备状态判断的准确性与精度。
结束语
        综上所述,电力服务运输中,变电运维检修手段非常重要。变电运维检修工作中,必须要重视设备状态检修技术的应用。利用设备状态检修技术实时监测变电设备状态,全面分析监测数据,合理制定检修方案与建议,合理应用设备状态检修技术监测一次与二次设备,推动电力企业稳定输送电能。
参考文献
        [1]钟淇.基于物联网技术的变电设备状态检修的研究及应用[J].大众用电,2021,36(02):37-38.
        [2]侯阳阳.状态检修模式下的变电检修技术分析[J].电子技术,2020,49(10):176-177.
        [3]王文峰.电力设备状态检修技术的现状与发展[J].电子技术与软件工程,2020(01):210-211.
       
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