智能变电站中高电压设备在线监测技术的应用探讨论文_李丝嫒

智能变电站中高电压设备在线监测技术的应用探讨论文_李丝嫒

广州供电局有限公司

摘要:本文结合目前我国智能电网有关建设发展方面的规划,依照高电压相关设备状态检测方面的需要,对在线检测技术有关智能电网建设方面的应用进行了研究,并且分析了区域电网有关智能电网建设方面,关于高电压设备进行智能化发展的相关建议。

关键词:智能变电站;高电压设备;在线监测技术;应用

如今,高电压设备有关在线监测技术历经多年的探索以及研究,渐渐趋向于成熟,有关智能变电站方面的应用也越发普遍,这种技术不但能够对高电压设备具体的绝缘参数做出实时监测,同时还可以对得到的数据实施有效的分析处理,甚至还能够依照专家系统实施综合诊断,从而为设备检修方面提供有力的辅助决策,并且为智能变电站方面的安全稳定运行进行保驾护航。

一、变压器方面的在线监测

变压器相关在线监测技术当中有关油中溶解气体方面的分析以及铁芯接地电流等比较成熟,另外几种技术已经有了具体的应用,只是还需要积累更丰富的经验。

(一)油中溶解气体方面的在线分析

正常运行或者是出现绝缘故障的时候,变压器油能够分解出比如H2,CO,CO2等有关气体,这些气体当中的一部分会溶解到油里面。对于变压器有关油中溶解气体方面的分析技术来说,其作为一种有效的、廉价的以及非破坏性的有关变压器绝缘情况方面的诊断技术已经得到了非常广泛的应用。

变压器有关油中气体方面的在线监测技术凭借色谱分析原理,完成了对变压器油中相关的7种组分进行的检测。具体的系统集通讯技术、自动控制、专家诊断系统以及色谱分析等于一体,利用对绝缘的有关油中溶解气体方面的分析以及测量,完成了对变压器内部具体运行状态方面的在线监控,可以第一时间发现并且诊断其内部出现的故障原因,随时掌握设备实际的运行情况。切实弥补了试验室有关色谱分析在检测周期长方面的不足,为确保变压器能够安全经济运行以及状态检修等方面提供了技术上的支持。

(二)铁芯接地电流方面的监测

铁芯是变压器进行内部传递以及变换电磁能量等方面的重要部件,若要保证其能够正常运行,有关变压器铁芯就一定要接地,同时只能一点接地,不过在现场有关变压器铁芯由于多点接地而致使铁芯局部过热,乃至烧毁的事故依然常有发生。有关铁芯接地电流方面的在线检测系统利用对电流做出实时监测、数据保存、报警、上传以及分析等有关功能,可以第一时间发现铁芯方面的多点接地故障,从而方便相关应用对应有效的措施进行处理,防止这类变压器故障情况的出现。

(三)局部放电相关在线监测

局部放电的相关测量是利用局部放电而出现的种种现象作为依据,利用可以表述这种现象的有关物理量来对局部放电的实际状态进行表达。局部放电的具体过程不但会出现电荷的转移以及电能的消耗,同时还会出现发热、发光、超声波、电磁辐射,或者是产生新的生成物等。所以和这些现象相呼应的,有关局部放电的具体检测方法能够分成电气测量法以及非电测量法等两种。如今,在应用上比较成熟的有关局部放电方面的在线监测技术是超高频法,其实际的信号频率能够覆盖300到3000MHz范围,凭借对这频段方面的信号测量,能够完成对局部放电方面的检测。因为在超高频相关的频段之内,来自现场的干扰源是非常少的,因此凭借这种方式能够避开现场很大一部分相关的电气干扰。

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二、避雷针方面的在线监测

因为如今应用的有关氧化锌避雷针很大一部分都不带任何间隙,其内部的阀片会长期直接承受相关的工频电压,在具体运行期间存在电流流过;再算上冲击电压以及内部受潮等有关因素的作用,会导致避雷器阀片逐渐老化以及阻性泄露电流方面的增加,致使避雷器阀片方面的温度升高乃至出现热崩溃,进而导致电力系统故障。如今,氧化锌避雷器相关在线监测技术方面的应用比较成熟的含盖着泄露电流以及动作次数方面的在线监测。

(一)泄露电流有关监测

对于氧化锌避雷器方面泄露全电流以及阻性电流进行的检测,可以合理的反映出其具体的绝缘情况。这种方法适合在现场进行大量监测,可以第一时间发现避雷器方面的显著劣化情况。在正常运行的有关情况下,对于流过避雷器的有关全电流当中,阻性分量只是占到全电流当中的10%到20%。当避雷器受潮、阀片老化或者是内部绝缘部件遭受损伤的时候,容性电流方面的变化比较少,并且阻性电流会显著提高。

(二)动作次数相关监测

对于避雷器具体动作次数方面的监测是利用放电计数器来完成的。正常运行的时候,流过计数器的实际电流非常小,并且计数器不动作;而当产生雷电、操作或者是工频过电压的时候,电流会突然提高,计数器内部相关的电磁线圈进行放电,使得计数器动作,从而来对放电的具体次数进行记录。

三、GIS设备方面的在线监测

如今GIS设备相关在线监测重点是对气体泄漏、局部放电还有微水含量等进行监测。这里面气体泄漏以及微水监测利用内置SF6相关气体传感器,对其具体的气体压力、湿度和温度等实施监测。而局部放电会跟随内部缺陷出现热、光、电磁辐射、超声波、气体产生物以及电脉冲等有关情况,并且对应的就产生了超高频检测法、超声波检测法、化学检测法以及电脉冲检测法等多种相关的检测手段。如今,应用较为普遍的就是超声波法以及超高频法等相关的在线监测。

四、电容型设备方面的在线监测

变电站内,比较重要的电容型设备包括电容型套管、耦合电容器、电容式相关电压互感器以及电容型相关电流互感器等。其实际的数量能够占到变电站设备总体数量的40%到50%。对于变电站来说,电容型设备有着重要的地位,其实际的绝缘状态是否符合要求,能够直接影响到相关变电站实际的安全运行,所以对其绝缘状况方面实施的检测非常重要。

电容型设备相关在线监测技术是利用对三项不平衡有关电流、电容量以及介质损耗因数等进行检测而完成的,其中有关电容量方面的检测技术是比较容易完成的,同时也非常稳定;而对于介质损耗因数方面的检测来说,其由于会受到检测灵敏度方面的影响而导致不够稳定,具体在系统当中的运行效果还有待提高。

五、断路器方面的在线监测

断路器有关在线监测系统方面的检测项目重点包括机械动作特性、灭弧室电寿命以及SF6气体方面的监测。这里面利用监测累积遮断相关电流,来计算有关断路器触头方面的磨损是一种还在逐渐积累经验以及判据的相关技术。利用监测操动机构所具有的一些特征,譬如振动、机械行程、分合闸线圈有关电流等,可以初步评价相关断路器实际的机械寿命。因为高压电路器具体的内部结构非常复杂,安装相关的在线监测装置具有很大难度,并且在线监测技术方面的发展也不够成熟,如今在系统当中应用的比较少。

结束语:

相信随着有关在线监测技术以及人工智能方面的不断发展和成熟,在不久的未来,有关智能化变电站方面将会产生性能更加优良,并且智能化程度越来越高的相关在线监测装置,进而使得电力系统方面的安全运行能够更加高效、更加妥善的发挥其重要的作用。

参考文献

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[4]鲁东海; 孙纯军; 王晓虎.智能变电站中在线监测系统设计[J].电力自动化设备,2014,(01);137.

论文作者:李丝嫒

论文发表刊物:《电力技术》2016年第3期

论文发表时间:2016/7/14

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