摘要:随着电力系统容量的增大和电力网络规模的扩大,电力系统的运行安全变得尤为重要,而其中最为关键的是一次设备的正常运行。因此对变电设备的状态进行监控,及时发现问题,做到“提前判断,应修必修”,是电力运维单位一直以来的努力方向,也是变电设备检修的最终目标。但是长期以来,变电站一次设备都沿用定期检修和事后检修相结合的模式,此种检修在早起设备制造质量、工艺水较为落后的年代对减少一次设备事故方面发挥过重要的作用,但如今设备质量和运行可靠性大大提高,这种忽略了设备的实际状况、耗人耗物的检修方式已经明显不适应现在电力检修的现状,因此改变传统的计划周期性检修为状态检修是当务之急。
关键词:变电检修;在线监测技术;绝缘子
1在线监测技术的概况
在线监测技术主要是在被测设备处于运行的状态下,对设备存在的状况进行在线监测,这种监测技术一般来说是处于自动运行的状态的。当前在线检测技术自兴起以来在我国已经有了十几年的发展,并对提高设备的运行维护水平,及时发展故障隐患等等都有着积极的作用。特别是对于当前我国电力系统来讲,变电设备作为我国电力系统中的重要组成部分,其运行的稳定与否对整个电力系统都会起到严重的影响,这便在侧面表明了进行变电检修的重要性,而在线监测技术自兴起以来,其技术已经逐渐成熟,在应用到在线监测的过程中不仅可以对变电设备的整个运行情况进行实时的监测,还能在第一时间发现变电设备运行过程中存在的安全隐患,从而及时的采取相关措施进行补救。一般来说,在线监测技术应用到变电检修过程主要包括雷击监测功能、导线震动以及温度震动功能等,但是,实际应用的过程中仍会遇到技术不成熟等情况的发生,仍需要对不完善的地方进行进一步补充,才能更好的发挥出在线监测技术在变电检修中的最大价值。
2在线监测技术在变压器检修中的应用
变压器是电力系统的重要组成部分,在系统运行过程中,绝缘不断劣化,会进一步影响潜伏性故障不断凸显,在运行时可能会发生多种化学反应,因此,在实际检修过程中,要从不同的角度对其进行全面的检修。油中气体的在线监测:在变压器的检修工作当中,针对油中气体监测这一部分,最早有人采用气相色谱法来實现相关监测目的,经过长时间的应用、总结、创新、尝试等,形成了现阶段应用较为普遍的以气相色谱法为核心的故障监测方法。对油中气体实施在线监测,即是要对气体构成和浓度进行监测与分析,监测过程如下:油中存在固体形态的绝缘材料,变压器在运行过程中产生的电压,会对这些绝缘材料产生一定的作用,综合其他因素的影响,会进一步发生变质,裂解后就会产生多种气体。对油中的气体进行在线监测,进而对气体含量以及生成速率进行分析,得到相应的故障诊断结果,如变压器是否发生过热性或放电性故障等,进而优化故障维修方案。在对油中气体监测的过程中应用在线监测技术,具有连续性与实时性的应用优势,能够及时发现设备当中的潜在问题,应用价值十分显著。局部放电的在线监测:在变压器运行过程中,局部放电现象不仅是设备绝缘老化的一种前兆表征,同时,还是加快绝缘老化的重要因素。因此,对其进行有效的监测与及时的预防,对变压器的使用寿命与使用性能具有重要意义。对变压器局部放电进行有效监测,常规的方法包括声学局部放电监测和光学局部放电监测。其中,以声学局部监测法的应用更为广泛,即在变压器的外部安装声学传感器,此种专业传感器对放电所发出的声音信号极为敏感,能够准确捕捉到放电具体位置等信息,便于故障检修工作的顺利执行。另外,在特殊情况下,化学监测方法,也能够通过标准的监测手段,获取到变压器局部放电的状态信息。
3在线监测技术在高压设备检修中的应用
在电力系统当中,高压设备运行是否健康与电网安全和系统运行安全有着直接的联系。高压断路器的可靠性是变电检修中的重要环节。经过长时间的工作总结发现,高压断路器的故障原因,多为机械性能失效。因此,在高压断路器的检修过程中,要重视对其机械性性能的在线监测。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对高压断路器的在线监测办法较为多样化,其中包括行程监测、速度监测、振动信号监测等,以操作时振动信号的在线监测为例,即捕捉振动信号的变化状况,同时监测分闸或合闸时产生的线圈电流波形,通过对分合闸线圈电流波形的幅值、特征、持续时间等参数的记录和分析,进一步对断路器的机械性能进行判断。在实际监测过程中,若其机械性能处于稳定状态,则震动波形的分支大小和时间差也都会维持在稳定状态下,而判定震动信号是否出现变化,需要通过分闸与合闸试验,得出特征波形,由此作为对照波形,帮助评价机械性能的稳定性。
采用行程监测或时间监测办法,都需要利用光电传感器,将物理量的持续变化状况转化为电脉冲信号,通过对脉冲数量的记录,获取相应全程运行参数。而对脉冲形成时间进行记录,利用一定的计算办法,能过获得动触头的运行速度,包括平均速度与最大速度,这样一来,就能进一步得出动触头的机械特性。在储能电机来说,采用在线监测方法对其启动次数、动作持续时间以及负荷电流进行有效监控,能够客观的反映实际负载状况,也能将监测结果应用到电机运行状态的判断环节。对弹簧机构而言,能够客观的反映出弹簧目前的压力状况,对液压机构而言,能够对液压操作的密封性进行评判,是较为可靠的参考依据。
4在线监测技术在其他设备检修中的应用
4.1电容型设备
电容型设备绝缘性能的在线监测是指对设备泄露电流、电容电流及介质损耗进行实时监测。依靠带电检测装置,对运行中的设备绝缘性能参数进行准确检测,可实现对设备绝缘缺陷的早发现、早处理。
4.2高压电缆
高压电缆的绝缘材料主要使用交联聚乙烯,其具有良好抗热变形能力与电气性能,但在劣化以后会形成水树,容易破坏绝缘或造成击穿。对于高压电缆而言,其带电在线监测实际上是劣化诊断,常用的方法有:直流成分法、直流重叠法、带电tgδ法与复合判断法。
4.3绝缘子
绝缘子在长期运行中由于长时间受到外界因素的影响,如风雨、温度变化和机电负荷等,其绝缘电阻容易降低,严重时还会出现开裂与击穿,直接危及供电的安全性与可靠性。同时,由于绝缘子的在线监测在安装位置等方面存在一定特殊性,所以始终是一个难点。目前,在绝缘子的在线监测领域,出现了非电量测量与电量测量两类方法。其中,非电量测量还包含红外检测、超声波检测与激光多普勒振动等方法,而电量测量包含脉冲电流、电压分布检测与绝缘电阻等方法。实践表明,以上方法适用于不同的情况,且各具优劣势,可很好的满足复杂情况下绝缘子的在线监测与故障诊断要求
4.4载流体的过热
对于一些负载较大的载流体,比如导线、线夹、闸刀触头等,因负载的急剧变化或者接触不良,会出现过热现象,严重的可能烧熔载流体。因此采用长期在线温度监测手段,记录重要载流体的发热变化,对于预防突发性的过热缺陷,有着重要的意义。
结束语
综上所述,在变电检修中,在线监测技术的应用通过对变电设备运行状况的监测,收集相关数据信息,并对这些数据进行分析和管理,从而为变电检修工作的开展提供依据,提高了变电检修的工作效率,保证了电能质量,在确保我国电力系统安全运行方面发挥着重要作用,使电网能够更好地我国经济社会发展和人们生产生活提供电力服务。
参考文献:
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论文作者:陈浩博
论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期
论文发表时间:2020/5/6