摘要:在社会经济的发展推进下,在科学技术的支撑下,我国的变电站已经逐步的从传统模式向着智能变电站的方向发展,进而使得电能领域的发展迈向一个新的台阶。二次设备状态检修以及检修技术在智能变电站中的运用是当前该领域中发展的重要环节,直接关系着智能变电站运行的安全性与稳定性。本文主要阐述了二次设备状态评估与监测的意义,分析了变电站二次设备状态评估与检修的方式及其优点并对状态检修在变电站二次设备检修工作中的应用进行了一定的研究,旨在为进一步推进智能变电站领域的发展与进步而提出一些有价值的参考意见。
关键词:智能变电站;二次设备;状态监测
二次设备作为智能变电站领域发展的一个重要组成部分,其评估的准确性,检修技术运用的精确性等不仅关系着智能变电站的安全性与稳定性,同时更加关系着人们的日常生活、工作用电。因此,对于二次设备状态评估及检修技术在智能变电站的运用研究具有十分重要的意义。所以,在今后的智能变电站领域的发展中,要根据当前变电站领域的发展状态,结合当前与日进步的科学技术,不断的推进二次设备状态评估的稳定性与安全性,同时加大力度加强在检修技术应用方面的研究,进而进一步推进智能变电站的发展与进步。
一、二次设备状态评估与监测的意义
相对于一次设备而言,二次设备并不会直接接触电能,但是在作业高峰期,一次设备在二次设备的辅助下,能够更好的完成电压等级的变换任务,在更为安全的状态下为用户匹配所需等级的电压。具体来说,二次设备状态监测的意义包括三个方面:首先是有利于系统效率的保障。通过对二次设备的状态监测,我们可以进一步提升设备的运行效率,为电力系统操控质量的整体提升做出局部的贡献。其次是有利于减少各类故障。由于二次设备不会与电能发生直接的接触,所以电能供应不足并不会对其产生干扰。状态监测系统具有调节、保护、控制等多项功能,可以对变电站系统的操控状态进行多角度的跟踪,从而有效降低了二次设备各类故障的发生概率。最后是有利于问题的及时发现与处理。
二、变电站二次设备状态评估与检修的方式及其优点
2.1 检修的必要性
变压器、母线、开关、互感器等是支撑变电站运行的基础设备,又叫一次设备。彼此间紧密联系,某方面出现故障,必将影响到整个变电系统。为保证一次设备始终处于正常运行状态,需安装监控装置、自动保护装置等二次设备加以保护。可见,二次设备在保护一次设备安全、维护电网稳定方面起着基础性作用。若二次设备出现故障,可能会因不安全而威胁到人们的生命安全,所以必须做好检查维修工作。
2.2 检修方式对比
以往多采用定期检修的方式,即每隔一段时间对设备进行定期检查或更新,具有盲目性。一方面若出现问题不能及时发现,延误修复时机,对系统不利;另一方面将不需要更换的设备换掉,造成资源浪费,必将增加设备费用。这种方式难以满足当前对二次设备提出的检修要求。
而状态检修则是根据设备工作状态进行实时监测,对其运行是否健康做出诊断。一旦设备出现故障,能够及时发现并加以处理,从而减少不必要的损失。该方式的核心包括状态监测、评估和预测三部分,与定期检修相比,是一种比较主动的检修方式。它具有针对性,可减少工作量,节约设备成本;具有预知性,可对潜在的故障进行分析预估,并做好预防工作,而且可有效解决突发事故。
三、二次设备状态检修系统构成
依据上述二次设备检修系统工作内容,可将该系统分为以下几个子系统。
3. 1 二次设备状态在线监测系统
该子系统主要利用分布在各个设备单元的设备状态数据采集单元态数据库,为设备状态诊断、检修以及运行提供数据支持。
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3. 2 二次设备状态信号处理系统
该子系统对监测系统采集到的设备状态数据信号进行加工处理,智能变电站利用监测系统数据分析整个电站配置信息,并将处理结果以无向图形式传输到用户端。信号处理的主要内容包括数据处理以及信号特征量提取,其中数据处理包括数据选定和信号降噪等,然后利用小波分析、FFT(快速傅里叶变换)等方法对处理后的信号进行特征量的提取。
3. 3 二次设备状态诊断系统
该子系统主要利用智能变电站相关技术导则、标准等规定的设备状态的相关参数与监测所得设备状态参数进行数据对比,并对设备状态进行分析和趋势预测。依据设备运行过程中采集到的状态数据库等信息,全面开展对二次设备状态的诊断,并出具相关诊断报告。
3. 4 二次设备状态检修系统
该子系统是整个系统的决策环节,通过对设备诊断报告的分析,结合专家系统进行分析,对设备运行状态、检修周期、检修方式以及人员配备等情况给出最佳方案,并对设备检修及后期验收过程进行跟踪管理。
四、 二次设备状态检修系统应用实例分析
4. 1 状态监测
以南方电网某智能化变电站二次设备状态检修系统为例,该电站投运后,主变压器配备的保护测控装置在该电站一次设备与二次设备正常运行或无操作时,不断重复发出刀闸解锁与闭锁警报信号,分析原因,推断可能是联锁保护装置逻辑计算结果出现了固定周期的变位现象。
4. 2 状态信号分析与诊断
为确定警报信号原因,对主变压器的五防联闭锁逻辑计算进行研究。首先分析该逻辑计算的信号来源,一是来自本间隔层的智能终端数据(过程层G O O SE 数据传递),二是其他过程层的终端数据(站控层G O O SE 数据传递)以及其他与该逻辑联锁相关的 G O O SE 链路的数据传递。由于一次设备与二次设备在此过程中均无相关操作,过程层G O O SE 数据传递与站控层G O O SE 数据传递均能够对设备状态进行准确反映,因此只有与该逻辑联锁相关的G O O SE 链路的数据传递出现健康问题,因而会发出相应的警报信号。由于在上述系统中,主变闸刀位置信号由主变侧终端收集,并进行数据上传至处理器,检查发现光纤、处理器以及保护装置均无故障,因而推测数据交换机出现问题。
4. 3 设备检修
依据系统警报信号以及状态诊断结果制定以下检修方案:1)调取逻辑变位以及系统报警历史记录;2)依据变位现象发生的时刻,分析对应网络分析仪报文;3)对程序进行跟踪,分析警报信号发生时参与的相关信号,确定报警原因。通过以上检修方案,发现历史信号记录中,当变位发生时,各间隔层并未发现变位,但存在站控层G O O SE 链断开情况,且G O O SE接收周期报文丢失;在此次变位发生时刻,G O O SE 周期报文丢失;对保护装置进行信号跟踪发现,信号发送正常,因此确定为交换机损坏导致G O O SE 接收周期报文丢失。随后对交换机进行重新配置,并在相邻交换机口进行数据同步后,该警报信号消失。
结语:综上所述,对于二次设备状态评估与检修技术在智能变电站中的应用研究无论是对于保证智能变电站的稳定性与安全性而言,还是对于促进智能变电站的发展而言,都有着不可忽视的重要意义。因此,在今后的智能变电站领域的发展中,要不断的从二次设备状态评语与检修的多个角度,从检修技术应用的多个方面进行研究,同时加大在智能变电站领域中专业研究人才的重视和培养,进而为我国今后的电能领域的发展做出更大的贡献。
参考文献
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论文作者:屈楠
论文发表刊物:《电力技术》2016年第9期
论文发表时间:2017/1/6
标签:设备论文; 变电站论文; 状态论文; 智能论文; 信号论文; 数据论文; 系统论文; 《电力技术》2016年第9期论文;