摘要:在电力系统运行过程中,变电检修是其中的重要环节,在现在信息技术的推动下,变电检修管理与相关监测工作的智能化水平越来越高,其中,在线监测技术的应用尤为普遍。在实际检修工作中,科学运用在线监测技术,能够极大的提升检修工作的计划性、针对性与有效性,从而提升检修工作效率。
关键词:在线检测技术;变电检修;应用
1在线监测技术的分析
1.1在线监测概念
在线监测,指的是在状态检修时,运用各类传感器与测量方式对可以反映出高压电设备工作状态的一些化学、物理参数进行监测。在线监测的主要目的是通过这些数据,分析监测设备是否在正常运行。在线监测主要通过实时监控的方式进行,主要包括重点维护性监测和日常保护性监测。其中,重点维护性监测指的是通过实时监控或定期检查,监测设备的缺陷,避免严重故障的发生。日常保护性监测,则主要通过对设备实时运行的参数进行监测,并在易发生故障处设置专门的传感器,以便实时反映设备的工作情况,一旦出现问题则及时预警进行检修。
1.2在线监测的内容
对高压电设备进行状态检修中在线监测的主要内容包括:对信号的监测、对传感器的数据采集、数据处理。详细工作内容是:通过布置在设备上的各类传感器(光、温度、振动、语音等)来监测设备的各类物理、化学参数,并将这些数据通过网络传输、信号转化,通过信息处理技术进行采集和处理,最后将信息传输到中控室监控主机的服务器内。其传输载体一般是光纤或电缆。目前,国内常用的在线监测系统有两类:一类是集中式在线监测系统,另一类是分散式在线监测系统。其中,集中式指的是将监测信号通过光纤全部传输到中控室控制主机的在线监测屏上,进行集中式的监测。这种监测方式可以迅速实现对所监测信息的分析和处理,并可以设置成巡回自动监测方式。监测人员待在中控室,就可以监控变电站所有高压电设备的运行工作情况,其监测方式较为灵活,监测的容量大,便于开展设备运行状态分析、诊断,常见的集中式在线监测系统如下图所示。分散式指的是运用专门的测试装置,在每个需要监测的高压电设备附近获取设备上所有传感器的数据。这种监测方法可以就地测量,结构简单,不需要通过光纤传输,便于推广。但这种监测方法需要人工进行操作,不够智能,不利于变电站智能化的推广。
2在线监测技术在变电检修中应用的重要意义
一方面,在线监测技术可以对处于工作状态下的高压电设备的参数实施实时的监测,这样便可以及时获得设备的运转情况,一旦出现设备故障便可以及时发现,避免不必要的损失;另一方面,在线监测技术可以实现对设备运行参数得精准采集,尤其是高压电设备的绝缘参数以及漏电电流,监测结果与实际情况十分符合,这样通过在线监测就可以直接获取设备的真实工作状态,安全可靠,并且还可以根据监测结果制定检修时间以及检修内容,增强变电检修工作的指向性,大大提高这项工作的效率。
3在线监测技术在变电检修中的具体应用
3.1高压断路器的在线监测
断路器也是变电设备中的必不可少的一个组成部分,在电力系统中,断路器的作用主要体现在通过自动切断电路对电源线路及电动机等实行保护。断路器的在线监测内容主要包括关于触头磨损的监测、操作线圈的电流监测以及主操作杆机械负载的监测等。第一,关于断路器触头磨损的监测。在断路器的使用过程中,电路器的触头很容易出现老化和磨损等。在线监测技术主要通过对12t累积量的测量来实现对断路器触头磨损的监控。第二,关于断路器操作线圈中电流的监测。在断路器运行中,操作线圈是断路器控制开关的一个重要构件,对于断路器中分、合闸功能的实现具有重要作用。在线监测技术通过采用霍尔元件电流传感器对分、合闸中电流的形状变化进行监控分析,从而确定断路器中是否存在故障。第三,关于断路器主操作杆中机械负载的监测。在线监测技术通过对断路器主操作杆中机械负载的特性进行监测,不仅可以提供开关分与合的时间和触头接触是的压力,还可以显示出连杆断裂、卡死等状况,从而为断路器的全面检修提供更多信息。
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3.2高压设备温度的在线监测
变电设备在电力系统的运行过程中很容易引起发热现象,进而导致变电设备出现故障,影响电力系统的安全运行。比如,变电设备在运行中由于振动导致接触不良,使接触处的温度不断升高以致发生氧化,这样,接触处的电阻就会增加,温度继续上升最后出现火花或者放电现象,破坏附近的绝缘材料,进而破坏变电设备。由此可见,加强对变电设备温度过热状况的检测十分必要。在线监测技术不仅可以对变电设备的温度进行监测,还拥有故障报警功能,变电机械设备一旦发生故障,可以及时地通知相关人员进行维修。
3.3变压器的在线监测
变压器的在线监测包括变压器油色谱的在线监测、变压器局部放电的在线监测以及铁芯多点接地的在线监测等几个部分。第一,变压器油色谱的在线监测。变压器油是变压器中散热和主绝缘中的一个主要的介质,通过对变压器油的试验和检测,从而发现变压器的内部是否出现了问题。在线监测技术通过对变压器油气体的监测,就可以监测到变压器中的一些安全隐患,为变压器检修工作的开展提供了依据。第二,变压器局部放电的监测。在变压器运行中,局部放电现象的产生是由于变压器的纸绝缘或者变压器油等中存在气隙或者导体中有毛刺或者尖角,造成局部的电场集中,以致介质被击穿,导致局部放电现象的发生。对于变压器的局部放电,在线监测技术的应用不仅可以对局部放电进行有效监测,而且可以对局部放电的位置进行定位,提高了变电检修的工作效率。第三,变压器铁芯多点接地线的在线监测。在变压器运行中,一般来说,主变压器的铁芯允许一个点进行接地,如果多点进行接地,就会导致主变电器过热而引发各种事故。在线监测技术通过对变压器铁芯接地线的有效监控,一旦发现铁芯多点接地状况,可以及时采取措施,降低变压器铁芯多点接地线对电力系统造成的破坏。
4变电检修中在线检测技术的应用实例
4.1设备介绍
某变电公司截止2014年底,共建4座 500kV 变电站、20座 220kV 变电站、110座110kV变电站。该变电站变压器均为铜线圈结构,没有结构性的安全隐患,整体运行状况良好。高压断路器进行了无油化改造,可靠性好。隔离开关运行年限过长而出现闸刀操作拒动现象,经后期维护和更新,问题的发生率明显降低。
4.2在线检测技术的应用情况
该变电站实施在线监测技术,基本实施步骤如下:
(1)修班组提前收集的设备数据,采用计算机对系统状态实时评估,对形成初级状态评价报告;
(2)工区通过对初级状态评价报告进行审核和再次确认,形成评价报告。
(3)市公司对评价报告进行讨论,形成综合性报告
(4)检修小组根据综合报告,对在线状态的检修绩效评估。采用在线监测技术,供电公司已经形成了成熟的管理组织和执行体系,大大提高了检测效率,为公司赢得了更多的经济效益
5结束语
在线监测技术能够实时收集设备运行的数据,通过分析所得数据,能够判断系统的运行状况,一旦数据异常,检修人员根据已经建立的完备的体系,判断故障的原因,找到故障部分,做好检修工。在线监测系统能够有效的检测电力系统的运行状况,为电力系统的检修提供了更多的便利,也提高了电力系统的检修效率,保障了电能质量,维护了系统的稳定,促进了经济的发展。
参考文献:
[1]宋东明.变电检修中在线监测技术的应用剖析[J].电子技术与软件工程,2015,07:136.
[2]原显达,王俊卫. 变电检修中在线监测技术的使用[J]. 黑龙江科学,2017,8(18):32-33.
论文作者:孙凯
论文发表刊物:《电力设备》2019年第12期
论文发表时间:2019/10/28
标签:在线论文; 变压器论文; 设备论文; 断路器论文; 技术论文; 变电站论文; 高压电论文; 《电力设备》2019年第12期论文;