摘要:随着社会的飞速发展,人类对电能的需求也显得尤为重要,现在生活的方方面面都跟电息息相关,因此对电力系统供电的可靠性、持续性提出了更高的标准和要求,尤其现在特高压直流输电的迅猛发展,任何一极(单元)故障,都可能导致大面积的甩负荷现象,这对供电企业来说既是机遇,也是挑战。群众的观点也从有电到用电需求的转变,逐渐成为了社会民生的关注点,特高压、常规直流、背靠背换流站作为供电的重要环节,其运行状况的好坏将直接影响到电网的供电质量,因此如何能确保设备安全稳定运行,至关重要,及时发现缺陷及时处理,这就为电网坚强稳定运行铺平道路。
关键字:电气设备;在线检测;绝缘诊断;故障
电气设备由绝缘材料、导电、导磁材料及结构材料构成,且绝缘材料大多为有机材料,如矿物质油类、绝缘纸、以及各种有机合成材料等。运行中,受到电、热、机械、环境等各种因素的作用,上述材料容易出现劣化,造成设备故障,引发供电中断等事故,设备绝缘结构性能的好坏,往往成为决定整个电气设备寿命的关键所在。
电力设备,特别是大型高压设备,发生突发停电事故,会造成巨大的经济损失和不良设备影响,因此,提高电力设备绝缘的可靠性,一种办法是提高设备的质量,选用优质材料及先进工艺技术,优化设计,合理选择设计裕度,力求在工作寿命内不发生故障,但成本会大幅提升,二是采用在线检测技术,实时监视,发现问题早处理,早消缺,来保证电力设备的安全稳定运行,本文针对换流站、变电站的通用一次设备来介绍在线诊断的意义所在。
(1)电缆是电力电缆线路最重要的部分,其优点是不受大气环境影响、不占地表平面和空间、不影响站内美观程度、维护工作量小,但其缺点也很显著,建设投资费用高、输送电流密度小,事故后修复时间长。电力电缆离线检测方法是用绝缘电阻表测量绝缘电阻,但因施加电压不高,有时不能发现绝缘缺陷,而采用在线检测方式,在电力电缆的正常工频运行电压上,叠加低数值直流电压或极低频率电压来测量绝缘电阻,既可以可靠判断绝缘,也可以避免直流高电压对电缆绝缘的影响。
(2)不少电气设备的绝缘结构都可看成是由多个电容元件相串联而成,从其绝缘性能、试验方法上都具有不少共性,统称这类设备为电容型设备,具体有高压电容式套管、电容式电压互感器、高压耦合电容器。电容试品可看成是多个电容元件的组合,因为对其运行电压下的电容量C、介质损耗tanδ或三相不平衡信号等进行检测。
(3)高压开关类设备随着GIS设备的推广,户外设备正在逐步退出历史舞台,而GIS设备内部的SF6气体的密度直接影响高压断路器的绝缘和灭弧性能,装设气体密度继电器,用来检测气体的泄露情况,在线检测技术和手持SF6气体泄露检测仪应运而生。
(4)金属氧化物避雷器在运行过程中会逐渐产生老化和受潮,在各种环境下运行也会出现一些故障,有时预防性试验和验收试验是难以及时发现的,而在线检测金属氧化物避雷器的运行状况,可以在不停电的情况下随时了解金属氧化物避雷器的性能,及时发现异常情况和事故隐患、采取预防措施,及时进行维修、以防止事故扩大造成的经济损失,这对于系统的安全运行、合理安排检修时间、节约费用等方面有很大的优越性,现在主要靠检测避雷器的阻性电流来判断避雷器阀片老化、内部受潮及阀片与外瓷套之间的局部放电等。
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(5)电力变压器是变电站的最主要设备,通常采用矿物油作为绝缘和散热的媒质,采用绝缘纸及纸板来绝缘。长时间运行中,这些化合物由于受到电场、水分、温度、机械力的作用,会逐渐劣化,引起故障,并最终导致变压器寿命的终结,在局部放电和过热作用下,油、纸绝缘会发生分解,产生CO、CO2及各种烃类气体,检测油中溶解气体的种类和浓度是绝缘故障诊断的有效且比较成熟的手段。油中溶解气体分析,对发现比延期内部的潜伏性故障相当有效。
(6)随着科学技术的不断发展,移动式、间歇式测量方法也逐步开始推广,其主要意义对于那些固定类设备且不易采取在线检测方法检测的,例如,手持式红外测温记录仪、手持式紫外放电检测仪、手持式SF6气体泄露检测仪等等。
我国对在线检测技术的总要性也早有认识,60年代就提出国带电试验的方法,但由于操作发杂,测量结果分散性大,没有得到推广。80年代以来,随着高新结束的发展和引用,我国的绝缘检测技术也得到了迅猛的发展,加之我国工业发展迅速,用电逐年增加,用电形势迫切,导致部分电力设备故障率高,因此对于推行在线检测技术以提高电力系统的运行可靠性,更加迫切。但在线检测技术的难度,无论是国内还是国外,大多还没有很成熟,仍处于研究发展阶段,由于客观的需要,相信绝缘在线检测技术一定你能迅速发展成长,从而对提高电力系统的运行水平发挥巨大的作用。
随着电力系统朝着高电压、大容量的方向发展,保证电力设备的安全运行越来越重要,停电事故给生产和生活带来的影响及损失也越来越大,因此迫切需要对电力设备运行状态进行实时或定时的在线检测,及时反映绝缘劣化程度,以便采取预防措施,避免停电事故。
纵观本站的在线检测系统,同样存在问题:
(1)在线检测工作缺乏统一管理。
(2)检测系统本身运行的可靠性欠佳。
(3)一些供货单位对产品质量缺乏应有的监督机制,售后服务跟不上,不能及时排除故障,造成系统瘫痪或不能正常运转。
(4)运行人员缺乏操作、管理水平也是造成装置不能正常运行的原因。
(5)在线检测系统的功能需进一步完善提高。
总之,上述的各种检测方法已经逐步落实到普通的运维工作中,我们还应该不断发现新的检测方法,更快、更直接的迅速判断设备的运行状况,根据检测手段的日益更新,相信将来的智能电网将会向超能电网转变,也希望这种极早判断可以给人类的生活带来更多的安全感和幸福感。
参考文献
[1]朱德恒,谭克雄.电气设备状态监测与故障诊断技术[M].中国电力出版社,2001.1.
[2]胡文萍,尹向根,张哲.电气设备在线监测技术的研究与发展.
作者简介
王小宁(1984.1),男,河北秦皇岛人,三峡大学学士,工程师,单位:辽宁省电力有限公司检修分公司。
论文作者:王小宁,刘通,马骁
论文发表刊物:《电力设备》2018年第6期
论文发表时间:2018/7/5
标签:在线论文; 设备论文; 气体论文; 故障论文; 检测技术论文; 避雷器论文; 电压论文; 《电力设备》2018年第6期论文;