刘玥辰
大秦铁路股份有限公司太原供电段 山西 太原 030013
摘要:近年来,电网系统不断扩大,电力行业所引进的先进设备种类、数量都有所增长,面对如此庞大的检修任务,如何实现科学的检修管理是当前亟待思考的一个问题。对于变电检修而言这项工作对整个电力系统运行都有着直接影响,关系到电力输送的安全、高效,采取在线监测的主要目的是结合当前先进设备的应用,以自动化、智能化的技术手段缓解传统变电检修的工作压力,及时发现设备运行下存在的故障问题,为故障检修人员提供有力的依据,将故障现象控制在初期阶段,从而降低危险事故的发生。
关键词:变电检修;在线监测;检测技术;变电监测
一、将在线监测技术应用于设备的预防性试验
当前,传统的定期维修护理手段已无法满足多样化设备的实际需求。如果随意对各类设备实施检修,会对其功能及运行状态造成不同程度的破坏,同时加大了资源使用的数量,造成一定程度的浪费。此外在进行设备防范性试验时,由于对其电压的要求不高,在一定条件下会采用停止供电的方式进行,这就使得设备运行状态难以掌握,使检测结果缺乏可靠性。
在线监测技术可以对设备异常信号进行有效提取,为后续故障判断及解除创造了有利的条件。运用在线监测技术的实际目的是对设备运行过程中的具体情况予以检测,准确地找出设备运行中存在的缺陷,并对故障点进行合理的判断,之后再经过详细分析确定检修的时间,以免影响设备的运转。在线监测及故障排查处理的具体内容包括如下几方面:1)实现设备故障的动态监测和诊断。2)掌握在线监测设备运行的状态;3)系统监测信息的传导、处理及保存;4)收集设备运行状态的信号,提取故障特异性信号;5)提供行之有效的故障监测维修方案。
二、在线监测技术的具体应用途径
2.1变压器检修中的应用
2.1.1局部放电的原理
局部放电也就表示设备绝缘性能的弱化,同时也加快了绝缘老化的实际效率。根据相关试验结果显示,变压器绝缘老化可以有效地降低变压器运行的稳定性。在检测过程中可以看到变压器油中气体,能够从某一环节凸显局部放电问题,从而有目的地进行局部放电检测以满足设备运行监测的需求。如果对放电形式以及电量进行深入分析,还将发现更多问题。
目前局部放电检测技术最为广泛的应用主要有光学局部放电监测和化学检测等。其科学原理是依靠变压器外部装设的声学传感器对放电信号的灵敏度,准确判断放电的实际位置。图1为在线监测与故障诊断系统的结构图。
2.1.2实时检测变压器的绝缘性能
动态检测变压器的绝缘效果能够提升变压器运行的稳定性,而变压器绝缘性能的老化具有进度缓慢、屏蔽风险效果强的优势。对变压器绝缘性能进行检测控制,这对相关数据的收集有着重要的意义。目前对变压器绝缘功能实施动态监测的方式主要有3种:一是铁心接地线电流监测。二是套管接地引下线电流监测。三是外壳接电线电流监测。其中,套管接地引下线电流监测可以有效地掌握运行中介损的情况;而泄漏电流监测技术的实质意义是详细了解外部绝缘杂物的污染情况,并据此提高判断结果的准确性。
2.2在高压断路器检修工艺中应用在线监测技术
2.2.1在线监测机械设备的性能
相关调查结果显示,有超过80%是由于机械功能丧失导致断路器运行故障的,因此,科学合理地检测断路器的运行状态十分关键。监控断路器的机械性能主要有形成监测、运行效率监测、实际操作过程的震动信号监测这3种。而最后的实际操作过程中的震动监测主要是通过震动信号将分闸线圈电流波形和合闸线圈电流波形进行有效地连接,之后对功能的基本情况予以判定。如果其机械功能较为稳定,其震动曲线的峰值差及时间差均可维系在良性状态下。
行程和时间检测则是通过光电传感器将连接处的物理量转变成脉冲信号。不过在检测过程中要对脉冲的参数以及动触头的运行参数进行准确的计算;同时,还要对脉冲的时间实行记录以此来计算动触头的运行速率,及时掌控动触头的机械功能。合理地监控储能电机的启动频率和负载电流可以了解设备实际的负荷情况,便于衡量电机运行的稳定性,从而对液压操作的标准进行准确的判断。
2.2.2利用衡量触头的磨损率对电寿命实行合理地掌握
首先通过对不同时间内开断电流磨损曲线的掌握来判断点磨损量。其次根据额定短路开断电流以及准许开断满容量频次的相应参数对断路器电磨损数值予以明确,并将触头磨损的具体数值作为衡量电寿命的依据。根据上述的相关资料可以分析出电磨损是影响触头运行时间的重要因素。
2.3其他设备检修中的应用
2.3.1高压线路绝缘方式
目前使用最多的高压线路绝缘材料为交联聚乙烯,其具有显著的电气功能,且抗热性能也有一定的优势,且随着使用期限的增长,极易产生水树,破坏绝缘性能。对于高压电缆来说,带点在线监控的根本意义是判断其老化程度,该技术绝缘措施主要包括综合判定法、直流重叠法和直流成分法等。
2.3.2绝缘子监测及其作用
绝缘子在运行过程中很容易受到外界因素的影响,例如机电承载负荷力、温差及自然条件变化等,有效地缩短绝缘电阻,严重情况下,甚至会出现裂缝,进而就会在很大程度上影响电力输送的安全稳定性。此外,由于实时动态监测绝缘子在装设地点等方面有特异性的要求,使得这些影响因素变成企业最为头疼的问题。而目前使用最广泛的绝缘子检测技术主要有2种:一是电量测量;另一个是非电量测量。其中电量测量一般有绝缘电阻、脉冲电流等技术方式,非电量测量采用的是红外线监测、激光多普震动等。实践结果表明,上述这些监测技术适用于有针对性的状况并且都具备相应的优势,使其在较为复杂的环境下也可以对绝缘子进行实时监测,从而准确地判断故障的类型。
三、结语
总而言之,随着现代化电力事业的快速发展,变电检修工作也受到更多的关注,从当前环境来看变电检修工作量与业务范围不断扩大,为相关工作提出了更加严格的要求,科学技术创新下越来越多的研究人员逐渐参与到在线监测技术的研究与应用创新中来。通过对设备进行自动化、智能化的监测,能够满足当前变电设备日益复杂的迫切需求。针对当前在线监测技术存在的问题相关单位还应该采取科学方法进一步完善,确保在日后的应用中在线监测技术能够得到更好的发挥,为我国变电运维检修提供有力的支持。
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