摘要:目前,随着高压电气设备被广泛应用,人们对它的安全提出更高的要求。对于高压电气设备绝缘的监测是非常重要的,绝缘在线监测成为主流的研究方向。本文就高压电气设备绝缘在线监测的必要性,实施方法等进行阐述。通过绝缘在线监测在变电站避雷器、变压器等主要设备上的应用讲述它的实用性,以及绝缘在线监测在电气铁道系统中的运用来说明它的重要性来具体举例说明。以此来供相关人士交流参考。
关键词:高压电气设备;绝缘;在线监测
高压电气设备无论是在任何行业项目中被应用,它的安全性都是非常重要的。这就需要我们在使用这些设备是注重它的检修工作,及时发现存在的问题才能及时修复,保证电气设备的安全运行。只有高压电气设备在安全稳定运行的情况下,才能保证使用这些设备的无论是变电站还是电气铁道系统能够安全运行,这也是人们一直努力研究高压电气设备绝缘在线监测的原因。
一、高压电气设备的传统检测方式
高压电气设备在使用过程中,绝缘部分的完整性是电气设备安全的保障。因此对高压电气设备绝缘进行检测是非常重要的,检测的目的在于发现问题、解决问题以及预防问题。在人们意识到要对高压电气设备进行检测时,最开始的检测方式是定期检测,这种检测方式要求在检测时高压电气设备需要在停止或低速运作的状态中进行。主要原因有两个,第一个是保证检测人员安全,第二个是保证检测准确性。在检测的过程中主要对高压电气设备绝缘部分进行检修,同时也会进行预防性测验,通过这些检测发现绝缘部分已经出现的问题以及可能出现的问题,做到及时修复和防患问题发生。从而保证高压电气设备运行的安全。
传统检测方式的弊端有四个方面的体现。第一点,高压电气设备绝缘检测时需要停止或低速运行,如遇到特殊不能满足条件时,就会导致检测无法进行。第二点:检测时间长,工序复杂,容易受到人主观因素的影响。第三点,检测时测试电压低,与电气设备高压状态运行时有很大的差距,检测结果会有偏差。第四点,定期检测之间存在时间差,不能保证两次监测之间电气设备绝缘问题的产生[1]。
二、高压电气设备绝缘在线监测的产生
随着社会发展,高压电气设备的使用需求骤增,并且对高压电气设备的安全提出更高的要求。传统的检测方式已经无法满足这种要求,同时在不断的研究中人们发现,高压电气设备绝缘部分的老化或者损伤是一个日积月累的过程,单纯的定期检测无法更好的防止问题的发生,这给高压电气设备的安全留下很大的隐患。为此,人们开始研究新的检测方式。后来电子技术、信息传感技术和计算机信息处理技术的不断提升,人们发现依据这些技术可以创造出一种新的监测技术。这种新的监测技术就是现在的绝缘在线监测系统。通过两个阶段的研究,绝缘在线监测技术已经能够对高压电气设备绝缘参数进行时时检测,这不仅使高压电气设备在运行中就能得到检测,对提高检测速度也效果突出,为高压电器设备安全运行提供保障。绝缘在线监测技术的两个阶段分别为带电测试阶段和智能化的在线监测阶段,下面对这两个阶段进行介绍。
(一)带电测试阶段
在二十世纪70年代到80年代,许多外国的研究者开始通过带电测试仪在高压电气设备不停止运行的情况下直接进行检测。这项检测是通过检测电气设备的绝缘参数来确定电气设备是否存在问题,监测方式也从传统的模拟量检测向数字量检测迈进,这是检测方式的进步。但是当时这种方式的弊端是监测设备简陋,可测试的种类较少,在实际应用中并不能满足人们的要求[2]。
(二)智能化的绝缘在线监测阶段
直到二十世纪90年代,计算机信息处理技术日渐成熟,人们利用计算机信息处理技术研制出微机多功能绝缘在线监测系统。利用这一监测系统,人们能够对泄漏电流、超声探测、介质损耗值、红外测温等多项绝缘参数进行在线监测。后期,人们将专家系统、小波分析等方法利于智能技术融合到绝缘在线监测系统中,通过解析绝缘在线监测系统监测到的绝缘参数,判断高压电气设备是否存在问题,并能够根据问题制定出解决方案。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时,智能技术的加入让绝缘在线监测系统能够根据系统中的前期数据结合当下监测到的数据进行综合整理,从而预测出高压电气设备在运行过程中可能存在的问题,有效避免事故的发生[3]。
三、高压电气设备绝缘在线监测在变电站设备上的应用
高压电气设备在电网中是非常重要的,其绝缘部分的弱化和损伤直接影响到电网的安全运行。绝缘在线监测系统在变电站中主要是针对MOA(氧化锌避雷器)、变压器、电流互感器等主要设备进行监测,以氧化锌避雷器和变压器为例进行介绍。
(一)氧化锌避雷器
变电站中使用的氧化锌避雷器阀片老化是影响避雷器使用的重要因素,造成阀片老化的主要原因是避雷器在使用时会有一部分泄露电流通过阀片。当避雷器运行发生故障时,泄漏电流中溶性电流和阻性电流比例失调甚至倒置,阻性电流的增大致使全电流增大,这样就会造成热击穿,引发避雷器绝缘事故。解决此问题,可以对避雷器实施绝缘在线监测,通过在线监测系统对阻性电流和全电流变化的数据和原始数据进行对比,就能及时发现问题,避免避雷器绝缘事故的发生[4]。
(二)变压器
在变电站中变压器是安全稳定是变电站顺利运转的重要因素,随时了解变压器绝缘的情况非常重要。针对变压器运用绝缘在线监测系统,可以根据局部放电量、介质损耗值、泄漏电流等电气特征量来判断变压器的绝缘情况,最大限度的减少变压器绝缘问题的发生。当变压器发生故障时,根据电气特征量数值在不同时期的变化,绝缘监测系统能耗判断出变压器故障的原因以及修复故障的方法。
1.高压电气设备绝缘在线监测在电气铁道系统上的应用
目前,我们国家的电气铁道系统在不断的发展,大量的高压电气设备被运用到牵引供电系统中,因此,电气设备的稳定也涉及到牵引系统的安全。持续不断的对电气设备进行检测是保证稳定安全的唯一措施,但是由于铁道系统中车辆运行过程中停止时间控制非常严格,这给运用传统检测方法进行设备检测带来极大的困难。例如,在预定的电气设备检测的时间里,车辆由于种种原因不能停止,设备就无法得到检测,给车辆运行安全带来隐患。再者传统的检测方式在设定电气设备检测时间上是有时间间隔的,每次检测只能保证检测当下的情况,并不能确保电气设备距离下次检测的过程中是否会发生问题,这种不确定性对于电气设备的稳定性造成严重的影响。无论是这两种情况任何一种发生,都是对铁道系统非常不利的。高压电气设备绝缘在线检测的运用就能成功解决这些问题,它能够试试不间断的对设备进行检测,及时的发现电气设备可能存在的问题,预防安全事故的发生。
2.结束语
从上述描述可以看出,使用高压电气设备绝缘在线监测是一种趋势,也是对高压电气设备进行检测目前为止最好的方式,但是这种绝缘在线监测方式也不是绝对完美的。未来需要不断加深研究,通过技术的提升来完善绝缘在线监测系统,以此来保证高压电气设备的运行安全,延长设备的使用期限。
参考文献:
[1]樊伟.变电站高压电气设备绝缘在线监测的应用研究[J].工业,2016(12):00264-00264.
[2]仇新亮.变电站高压电气设备绝缘在线监测技术探析[J].设备管理与维修,2017(16):00041-00042.
[3]李纪禄.浅谈高压电气设备绝缘在线监测技术应用及发展前景[J].自动化应用,2017(10):00083-00084.
[4]叶旭东.在线监测系统现场校验技术在高压电气设备绝缘中的应用[J].建材技术与应用,2016(2):00019-00020.
作者简介:
刘鑫(1987-)男,汉族,硕士,工程师,主要从事输变电设备技术监督及状态检修工作。
论文作者:刘鑫
论文发表刊物:《电力设备》2018年第28期
论文发表时间:2019/3/26
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