变电站设备绝缘在线监测系统的研究与应用探析

发表时间:2021/7/26   来源:《科学与技术》2021年第29卷9期   作者:刘延毅 薛成华 陈夏
[导读] 电力能源是人们日常生活之中主要使用的能源类型之一,
        刘延毅  薛成华  陈夏

        国网四川内江供电公司检修分公司
        摘要:电力能源是人们日常生活之中主要使用的能源类型之一,电力能源的传输离不开相应的电力系统,在电力系统的主要构成要素之中,变电站占据着不可或缺的重要地位,其能够通过特殊的转换装置,将电力能源的电压和电流进行转换,是将电力能源传输至具体用户单位的主要设备。本文主要分析变电站设备绝缘在线监测系统的主要构成及其应用意义,积极探索其实际应用策略,并且提出一些具有一定参考价值的建议。
        关键词:变电站;在线监测;应用分析
        引言:随着时代的不断发展,以电力能源为主要动力的家电、交通工具,逐渐被研发出来,使得国家、社会、人们对电力能源的需求量不断增加,在一定程度上促进电力行业的发展。现阶段,我国电力系统覆盖范围面积较广,变电站能够进行高压与低压的转换,建立与变电站设备绝缘有关的在线监测系统,能够通过相应的传感器设备,实时监测变电站设备的运行状态,如绝缘设备的质量和绝缘性能高低,确保变电站的正常运行。
        一、变电站设备绝缘在线监测系统的基本概述
        在电力系统正常运行的过程之中,利用传感技术和传感器设备,实时采集与变电站、电力系统有关的各项数据信息,通过智能信息处理技术,对这些数据信息进行统一的归纳和整理,并且进行科学的分析,最终通过数据传输技术,将数据分析结果,传递给专业的管理部门,这种类型的监测系统被人们称之为变电站设备绝缘在线监测系统[1]。随着国内外各个地区科学技术的不断进步,传统的单一化在线监测模式,已将向集成化、智能化的趋势发展,多种类型的在线监测技术,通过相应的监测设备和数据传输途径,将与变电站有关的数据信息,上传至专业的数据分析软件,其能够准确监测各项变电站设施的运行状态。此项在线监测系统的主要工作流程为在指定的区域位置安装传感器设备、进行信号调理工作、采集与变电站有关的数据信息、进行各项数据信息的传输、科学分析各项数据信息、诊断存在绝缘问题的设备或零部件等,想要确保在线监测系统能够准确判断出变电站设备绝缘的质量,必须选用功能齐全的传感器,设计更加完善的在线监测系统。
        二、变电站设备绝缘在线监测系统的构成及应用意义
        此项在线监测系统主要采取的是分层管理模式,可以将其划分为主站和站内两个组成部分,其主要运用现代化的计算机技术、通信技术、传感技术、数字技术等其他科学技术,通过相应的信息采集和数据传输设备,实现在线检测变电站设备绝缘的工作目标。针对不同的变电站绝缘设备,在线监测系统有不一样的监测技术和监测方式,如针对变电站中的绝缘油,通过油色谱分析方式,对其绝缘性、温度进行实时的监测,针对避雷器,通过传感器设备,实时监测其功率损耗、电流、电阻等有关的参数信息。将此项在线监测系统,应用在变电站设备绝缘监测环节之中,能够通过多个传感器设备,实时监测绝缘设备的质量、运行状态、性能等,能够通过专业的数据信息传输渠道,将这些数据信息进行综合性传输,能够通过专业的数据信息分析软件,检测各项绝缘设备的质量和运行状态,能够在较短的时间之内,找出存在故障问题的绝缘设备。在线监测系统可以将故障信息检测结果、运行状态检测结果,上传至客户端或者专业的平台之中,使得绝缘设备的运行处在实时监测的状态,当绝缘设备存在故障问题时,在线监测系统能够将检测出存在故障问题的具体位置,使得电力公司能够在较短的时间之内,完成绝缘设备故障检修工作,从而确保变电站的正常运行。


        三、变电站设备绝缘在线监测系统的实际应用
        (一)断路器在线监测
        在正常回路的前提条件下,对各项电流进行开断、关合,当电流处在异常回路的过程之中,相应的装置能够及时关闭、开断电流,这种类型的装置被人们称之为断路器[2]。断路器在线监测系统,通过专业的智能化传感器设备,采集与断路器中电流、电阻等有关的数据信息,使用相应的辅助设备,采集断路器的各项开关信号,进行相应的录波分析,通过专业的数据分析软件,对这些数据信息进行精准的分析,从而检测断路器的性能、质量和磨损状态。数据分析主要是对各项断路器一段时间之内负荷的电流、各项分合闸线圈波形等,通过科学的数据分析,能够精准的判断出各项分合闸触头的质量、性能、磨损状态以及未来使用寿命,通过分析断路器电力能源储能的时长和间隔时间,能够科学评估各项储能设备的运行状态。此项在线监测系统,能够对断路器的运行状态进行实时的监测,通过专业的数据分析软件,将这些数据信息制作成断路器运行状态曲线,将曲线图与历史数据信息进行对比和分析,通过大量的数据分析和比对,制定出断路器合格的标准曲线,通过曲线对比,能够在较短的时间之内,找出存在故障问题的断路器。
        (二)绝缘油在线监测
        绝缘油具备良好的低温性能和介质损失性能,将其运用在变电站设备之中,能够确保各项电气设备的正常运转,但是随着时间的不断推移,绝缘油受到磁场的影响,性能逐渐发生变化,实时监测绝缘油的性能和氧化状态,是确保各项电气设备正常运行的基础[3]。运用绝缘油在线监测系统,通过油色谱分析技术,检测绝缘油的性质、流动性、温度、氧化状态,通过通信技术和传感技术,将与绝缘油有关的各项数据信息进行传输,由专业的数据信息分析系统软件,对这些与绝缘油有关的数据信息进行精准的分析。可以依据数据信息的分析结果,判断变电站设备中绝缘油的物质属性、性能、使用寿命,当绝缘油氧化速度过快时,技术人员可以采取更换绝缘油的方式,进行相应的补救工作,使得油箱内部的绝缘油能够充分发挥自身的作用,确保变电站的正常运行,从而确保电力系统的正常运行,为电力能源的实际使用者带来更好的用电体验。
        (三)避雷器在线监测
        在变电站正常运行的过程之中,建立能够连接电网导线和地线之间电器,或者在绕组与导线之间,建立相应的连接电器,使得电器能够充分发挥其限制续流时间、抵御瞬间高压电力能源危害的作用,这种类型的电器被人们称之为避雷器。运用避雷器在线监测系统,通过系统内部的传感器设备,实时监测避雷器的限制续流时间的性能、抵御高压电力能源危害的性能,采集各项与电流、阻性电流有关的数据信息,采取定位技术和通信技术,将不同监测单元采集的各项数据信息进行集约化的处理,通过专业的数据分析软件,对传输过来的数据信息进行科学的分析。可以依据数据信息分析结果,判断避雷器的运行状态、性能、磨损状态、使用寿命,检测区域位置是否存在避雷器故障问题,为了提高在线监测系统的稳定性和各项采集数据信息的准确性,可以在监测设备的外部,建立相应的抗干扰设施,如建立屏蔽罩、安装保护外壳等,从而确保在线监测系统,能够实时监测避雷器的运行状态。
        四、结束语
        综上所述,在变电站各项绝缘设备正常使用的过程之中,运用在线监测系统,能够实时监测各项绝缘设备的性能、质量、温度,能够在较短的时间之内,找出存在故障问题的绝缘设备,确保各项变电站设备的正常运行。因此,电力公司在进行变电站运行管理的过程之中,应利用现代化的科学技术,对现有的在线监测系统进行完善,通过在线监测系统之中的传感器设备,实时监测各项设备的运行状态,通过专业的通信技术、数字技术,对传输过来的数据信息进行科学的分析,判断各项绝缘设备的运行状态和性能,实现实时监测变电站运行的工作目标。
        参考文献:
        [1]林海科.变电站一次设备绝缘在线监测系统研究[J].通讯世界,2015,No.282(23):117-118.
        [2]董武亮.变电站设备绝缘在线监测系统的研究与应用[J].设备管理与维修,2018,000(008):180-181.
        [3]薛丹.变电站高压电气设备绝缘在线监测技术探析[J].科技与创新,2014,000(019):P.49-50.
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