摘要:在线监测技术中,主要通过对高压断路器、高压设备温度、变压器以及绝缘和电能质量等的使用剖析,进而不断提高检测水平。随着电力技术的进一步发展,在线监测技术作为一种新型的监测手段,也逐渐应用到变电维修中,可以极大地提高变电检修的效果以及变电站的智能程度和稳定程度。
关键词:变电检修;在线监测;使用
由于在线监测技术在我国起步较晚,还缺乏较为完善的理论体系,同时相关技术人员也没有熟练掌握各项技术,经验也比较欠缺,从而使得在线检测技术还没有在变电检修中得到广泛应用。因此,需要相关部门重视起来,不断加强对在线监测技术改革和创新的力度,推动在线检测技术在变电检修中得到更加广泛的应用。
1变电检修中使用在线监测技术的重要意义
在不断地实践和检验的过程中,在线监测技术的科学性得到了证实,该种技术的推广是对于变电检修工作是非常有利的。在线监测技术可称为是一种比较新颖的监测方法,其主要目的是为了提取数据,从而对数据进行分析,为故障维修提供参考价值。众所周知,设备的性能状况跟运行状况是相连的,设备出现故障的频率是很大的。很多时候,设备故障导致的损失是无法估算的,而在线监测技术就能够较好的处理好这个问题。在线监测技术即为对设备的实时监测,一旦发现设备出现故障,可以及时发现。在线监测技术能够监测到设备的绝缘参数以及泄露电流,并且能够让监测结果跟真实情况更加贴切,这样得到的真实度要高。另外,在线监测技术得到的检测数据能够比较真实地对设备的工作状况进行反应,将变电检修工作变得更加具有指向性,目的变得更加明确化。如图1为某变电站在线监测系统。
2在线监测技术在变电检修中的应用
2.1变压器检修的在线监测技术应用
(1)油中气体的在线监测
早在60年代就有人提出可使用气相色谱法对变压器绝缘油中气体进行检测,这为后续的以气相色谱法为核心的变压器故障检测创造了良好的条件。变压器绝缘油中气体的在线监测是指对油中气体主要组成与浓度进行监测分析,其物理过程为:油中以固体形式存在的绝缘材料,由于受到变压器运行电压的作用,加之其它众多因素的影响,会发生变质,裂解之后生成多种气体。采用油气色谱对气体的含量与产生速率进行分析,实施故障诊断,可确定变压器是否发生了放电性及过热性故障。因该方法具有良好的连续性与实时性,可及时发现设备潜在问题,所以始终被人们关注。我国于90年代初期正式开始研发色谱在线监测技术及装置,之后通过数年的研究和发展,已经成功实现应用。实践应用结果表明,通过对该技术和装置的应用,能对变压器实际运行进行随时监测,值班人员负责操作,在交接班时根据浓度曲线,结合气体产生速率,对投入的时间及周期进行随时调整。
(2)局部放电的在线监测
对局部放电而言,它不仅是设备绝缘出现老化的前兆,还是加剧绝缘老化的诱因。统计表明,使变压器运行可靠性下降的关键因素就是变压器绝缘出现劣化。通过变压器油中气体的监测分析能从一个角度对局部放电进行反映,而开展专门的局部放电监测,则是进行设备状态监测工作的基本要求,放电量及放电的模式能折射出很多故障。目前,局部放电检测主要有以下常用方法:声学局部放电检测、光学局部放电检测与化学检测等,其中以声学检测法居多。它是指在变压器外部安装声学传感器,由于传感器对放电所产生的信号十分敏感,所以能准确测出放电具体位置与信号。
(3)变压器绝缘的在线监测
对变压器绝缘进行在线监测能有效保证变压器运行的安全性与可靠性,对于变压器绝缘性能的劣化而言,它是一个进行缓慢的潜伏性故障。变压器绝缘性能的在线监测,可以连续监测有关绝缘性能的参数,如泄漏电流与环境温湿度等,以此为依据对绝缘情况进行评价。变压器绝缘性能的在线监测有外壳接电线电流监测、套管接地引下线电流监测与铁心接地线电流监测。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其中,套管监测的目的在于对套管在运行状态下的电容电流、介损变化与电容量变化进行检测;泄漏电流监测的目的在于对外部绝缘积污情况进行监测,同时在对比以后给出判断结果;而对铁心接地进行在线监测,可对主变铁心接地状况进行随时监视。
2.2高压断路器检修的在线监测技术应用
(1)机械性能在线监测
对于断路器运行可靠性而言,相关调查结果显示,约有八成以上的故障是因为机械性能失效引发的,因此监测断路器机械性能是十分重要的。目前,断路器的机械性能监测可分为行程监测与速度监测,以及操作时的振动信号实时监测几种。其中,操作时的振动监测是指将振动信号变化作为依据,同时结合分、合闸线圈电流波形,对机械性能进行判断。如果断路器的机械性能较为稳定,则其振动波形中的峰值大小与时间差都是保持在稳定状态的。对于振动信号是否出现变化,需将分、合闸试验结果作为特征波形,然后将其与后续得到的波形作对比,以此来评价机械性能。行程与时间监测均是利用光电传感器,使持续发生变化的物理量转变为电脉冲信号。此时,对脉冲数量进行准确记录,以此测量动触头的全行程运行参数;另外,对脉冲产生时间进行记录,通过计算得出动触头在运行时的速度,包括平均速度与最大速度,由此可以测量出主轴连动杆具有的分、合闸特性,也就是动触头的机械特性。对储能电机的启动次数及负荷电流进行监测能反映出负载实际工况,也可用于电机运行是否正常的判断,并为液压操作机构是否达到要求的密封效果的评价提供依据。
(2)触头电寿命在线监测
借助在不同开断电流条件下的磨损曲线,对每次发生电流开断时的电磨损进行累计,而断路器容许电磨损的总值根据它的额定短路开断电流与容许开断满容量次数进行确定,将触头磨损的累计值作对其电寿命进行判断的主要依据。通过对触头寿命影响因素的分析可知,电磨损是影响触头寿命的关键因素。
2.3其它设备检修的在线监测技术应用
(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。
(2)高压电缆
目前,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。
(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。
小结
当在线监测技术处于初始应用阶段时,通过借助监测系统对分类数据进行分析,从而对设备的状况有一个清晰的判断,随时发现其中存在的偏差。如果在线监测系统得到的数据的信息量达到一定程度时,才方便对数据进行更加明确的分类,从而获取更加详细的标准。对于变电检修工作而言,在线监测系统的现实意义巨大,可顺应未来发展潮流。
参考文献
[1]高景辉,刘柏松,张政。在线监测技术在变电检修中的运用研究[J].中国科技投资,2014(A08):140.
[2]孙思彬,高林。浅析在线监测技术在变电检修中的应用[J].山东工业技术,2014,6(3):156-157.
论文作者:赵铖
论文发表刊物:《基层建设》2017年第36期
论文发表时间:2018/3/22
标签:在线论文; 变压器论文; 技术论文; 电流论文; 设备论文; 机械性能论文; 断路器论文; 《基层建设》2017年第36期论文;