电力系统变电一次设备状态检修技术研究论文_张豪,赵荣华

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摘要:变电设备状态检修与电力系统运行安全息息相关,在实际工作中必须充分发挥技术应有效果,以便及时排查设备异常和故障,确保系统得以稳定运行。因此,检修技术人员需要切实强化实践积累与总结,促进状态检修技术稳定性,从而更好地为电力系统运行服务。本文深入分析了电力系统变电一次设备的状态检修技术,以期能够为检修质量的提高提供必要的保证,从而使我国变电一次设备的质量得到更好的保证。

关键词:状态检修;一次设备;电力系统

1变电设备状态检修的具体步骤

变电设备状态检修需要收集设备的历史维修记录以及当前的运行状况,根据这些有效信息进而生成一次设备的检修计划,具体步骤如下:

1)确定状态检修模型参数。变电一次设备状态检修通常采用非齐次泊松模型,将采集到的设备运行状态数据以及其历史维修等信息通过运算得到各个参数。非齐次泊松模型是一种高效的状态检修模型,其优点也包括能够综合各种可靠性约束。

2)在线采集待检设备的状态数据,包括待检设备的历史维修记录、当前运行参数状况、预防性试验的试验数据以及在线检测设备的特征值。

3)将第二步采集到的实时数据进行分析和预测,定设备是否存在故障如果有故障转至下一步;如果不存在故障转入第二步操作。

4)将第三步预测得到的设备故障情况以及设备的历史信息和这些故障可能引起的损失等数据代入变电一次设备状态检修模型中,加果计算结果得到设备的最优检修停止时间为零,设备不检修,转至第一步操作,加果设备的最优检修停止时间大于零,转至第三步操作.

5)进行待检设备的状态检修操作同时结合第四步得到的设备最优停止时间制定具体设备的检修时间。

图1变电一次设备状态检修流程图

2变电一次设备状态检修技术

2.1状态监测

状态监测主要有三种形式,分别为解体点监测、离线监测和在线监测。其中,第一种监测形式主要应用在当前处于停运状态的设备,如设备维修期等,根据设备参数信息,结合相应的工艺方法对设备现状进行判断,并验证设备构件是否产生劣化。离线监测是指借助先进的仪器设备在系统离线状态下对设备运行状况进行监测,这种监测形式对于硬件设备有很高的要求,常用设备包括红外成像仪、超声波检漏仪等。而在线监测相比之下较为简单,主要通过对数据收集系统、数据处理系统与分布控制系统等子系统的联用,实现设备在线监测,掌握设备运行动态信息,为故障判断提供依据。电力系统变电设备通常要根据实际情况选取其中一种或多种组合的方式完成监测,以此确保监测实效性。

2.2故障诊断

变电一次设备的故障诊断可采取的诊断方法包括噪声诊断、振动诊断以及专家系统、射线诊断和污染诊断等,目前广泛应用于实际现场的主要为专家系统以及振动诊断。专家系统故障诊断方法可以分为两种,一种是基于神经网络的智能诊断,另一种是基于信息的诊断系统。其中基于神经网络的诊断方法又包括基于分形理论和神经网络的分形神经网络诊断、基于模糊理论和神经网络的模糊神经网络诊断以及集成化的网络神经系统诊断等。

振动诊断作为一次设备故障诊断的一种,广泛应用于设备诊断技术领域中。通过对速度和位移、加速度以及频谱和相位、幅值等振动信息的综合处理和分析识别,可以判断出待检设备的运行健康状况。实际情况下,一次变电设备60%左右的故障都是通过振动诊断判别出来的。

2.3状态预测

状态预测是变电设备检修的核心内容,它主要将预测模型作为基础。预测模型是根据BP神经网络与灰色系统理论等形成的。变电设备状态预测的本质在于对设备状态对应的特征量进行准确预测,再依据系统运行要求,选定阈值,进而完成在线预测。与BP神经网络相比,以灰色理论为基础的变电设备状态预测有着更好的预测效果,尤其是在短期预测方面具有显著的优势。基于灰色理论的变电设备状态预测模型可分成两种类型,即动态预测模型和残差分辨模型。以长时间处在运动状态的设备部件为例,其运行磨损通常遵循浴盆曲线,所以对此类设备的状态预测,可采用基于灰色理论的预测模型,根据上一个时期设备的磨损量,预下一个或更多时期的设备磨损状态,以这样的方式为检修工作提供方向。

3变电一次主设备状态检修的实施

3.1变压器的状态检修

关于变压器的状态检修,其内容主要包括:(1)分析绝缘油中气体成分;(2)测量并分析设备局部放电现象;(3)检测电气回路及机械的完整程度;(4)检测开关触头的磨损程度。

通常对变压器进行状态检修的方法主要有以下3种(1)频率响应法:这种方法主要是对变压器的绕组进行检测和判断,以达到保障变压设备正常运行的目的。(2)局部放电法:光学、声学、化学及电气测量等是局部放电法应用效果较为理想的几种状态诊断方法,在设备状态检修中采用局部放电法,可有效避免因局部过量放电而引起的设备老化。(3)气体分析法:基于变压器内部出现故障前后气体成分的不同来进行分析,在此基础上再对油中气体含量及其百分比进行相应的对比,以此来完成变压设备的绝缘诊断。

3.2断路器的检测

断路器的故障有很多种,其中有两种是最主要的问题。造成断路器拒动的原因多种多样,比如直流电压过高或高低、合闸保险加上合闸回路上元件的接触不良或者断线了、把合闸接触器线圈的极性接反或者低电压检测不合格等都可能使断路器拒动。由于合闸接触器中电压瞬间过高或高低、直流系统中两节点或多节点接地造成的回路问题等都会导致断路器误动。

3.3隔离开关的状态检修

实践表明,隔离开关自身所固有的设计特征,极易引起载流接触面温度过高或接触不良,这正是导致隔离开关故障问题的主要原因。例如,就隔离开关的载流接触面来看,因其面积往往不够大,但又具有较多的可活动接触环节,因而在设备运行过程中极易产生因温升过快而使接触面过热的问题。此外,导致载流接触面接触不良这个问题,还与安装过程不尽合理以及隔离开关存在一定的质量问题有关,所有这些都会引起隔离开关无法实现正常的合闸,致使静触头和动触头无法良好接触,从而导致接口处产生过多热量;在现场安装过程中未能很好地检查接线座及与触臂连接的紧固螺母,容易出现螺母较松引起的接触处过热;另外,安装工艺水平比较低,致使引线设备夹与接线座接触不牢固,也是电力系统运行过程中容易出现安全事故的主要原因之一。

4结论

综上所述,变电一次设备状态检修在电力系统安全稳定运行方面发挥着非常重要的作用,在设备检修过程中,要充分发挥变电一次设备状态检修的效果,对变电设备在运行过程中存在的安全问题和安全隐患进行认真仔细的检查,按照相关的检修步骤和技术方案,保证变电一次设备状态检修的科学性和有效性,更好地维护变电一次设备的使用性能,为电力系统的安全稳定运行提供可靠的支持。

参考文献:

[1]孙宝菊.变电一次设备检修技术及发展[J].现代工业经济和信息化,2015(2):46-47,52.

[2]吴铁山.电力系统变电一次设备状态检修工作要点研究[J].通讯世界,2014,(13):52-53.

[3]韩世明.电力系统设备在线监测与状态检修研究现状与发展[J].科技创新与应用,2014(24):188.

作者简介:

张豪(1989.10.05),性别:男,籍贯:河南南阳,民族:汉,学历:硕士、研究生,职务:一次检修工,研究方向:变电一次检修

赵荣华(1989.07.27)性别:男,籍贯:山东,民族:汉,学历:硕士、研究生,职务:变电站值班员,研究方向:智能变电站运维

论文作者:张豪,赵荣华

论文发表刊物:《电力设备》2017年第25期

论文发表时间:2017/12/30

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