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摘要:如今,状态检修概念在变电行业内得到了广泛普及,很多电力企业也对其进行了大规模的推广。在线监测技术在变电检修中作用明显且重要。本文主要对变电检修中的在线监测技术进行了分析,分析了在线监测技术的重要性、发展现状和技术要点等,希望能给同行带来一些帮助。
关键词:在线,检测技术,变电检修
1.引言
电力事业发展迅猛,随着变电站的大量建设,变电站的设备也随之越来越多样化,常见的设备主要有变压器、电流互感器、电容式电压互感器等等。变电设备是否能正常使用,其设备状况如何,一般还要由停电预防性试验的结果来决定。只有通过了试验,才能够正确判断该设备的运行状况。变电设备在线监测的条件是不影响设备运行的,并且能实现对电气设备进行数据采集,进而进行实时地显示,然后做出诊断分析,会自动进行故障报警,也可以设置参数等,其目的是为了及时直观地掌握电气设备的运行实况,准确找出问题,及时采取补救措施,避免发生事故。
2.各个方面的应用状况
2.1技术的开发和研究方面的状况
不仅仅是某些高校在变电设备在线监控基础理论及系统结构设计等软课题研究方面投入的经费较少,就连某些电力系统科研单位也没有对这些方面做到足够的认识和重视。因此,课题研究常常被拖延,最终无法继续下去。虽然也有些科研单位很重视理论方面的知识探究,但是对于系统装置和现场研却缺乏开发和研究。更有甚者,为了追求经济利益而直接使用一些技术不可靠的产品。这些都是该行业存在的隐患。
2.2设备的管理制度方面的状况
很多管理部门缺乏相应的经验,对系统起不到很好的维护。某些单位中,缺乏技术熟练的员工,员工一般没有经过正规培训。管理制度方面存在的不成熟,也在束缚着变电设备在线技术的应用和发展。
2.3产品技术方面的状况
虽然电气事业在蓬勃发展,但是目前的传感、通信技术尚不成熟,如果对监测装置的选用器没有进行严格得符合标准化的老化试验和全面的电磁兼容、稳定性试验等,就会导致部分装置只能进行实验室内的灵敏度测试,而无法真正的投入到现场环境的使用中去,给设备的运行带来很多麻烦,甚至是导致工期的拖延。
3.高压断路器在线监测
3.1操作线圈电流的监测
控制断路器动作的关键元件分别是分、合闸操作线圈,霍尔元件电流传感器可以帮助员工更好更方便地监测到各种信息的分、合闸电流波形,帮助我们更好地分析出每次操作监测到的波形的变化情况,能更加准确无误地发现断路器的机械故障问题,然后及时解决问题。
3.2 操作运行特性的监测
开关的每一次合、分操作时的运行速度和时间,可以在现代电力技术的帮助下轻松地记录下来。各种机械动作的参数可以通过断路器的行程-时间特性提取出来,将其整理分析,找出其中的变化规律,及时发现隐患。并且可以找出一些会影响机器正常工作的原因,比如由断路器的疲劳老化、变形、生锈、磨损、装配不正确等。
3.3主操作杆上机械负载特性的监测
监测主操作杆上机械负载特性,不仅可以反映连杆松动、断裂、卡死,还能反映机械负载特性与机构输出特性之间的配合情况。另外,它还可以给开关刚分、刚合的时刻、触头接触提供压力。
3.4断路器触头磨损的监测
通过对12t的累积量可以实现电流取自电流互感器的二次侧。开关的辅助接点的动作时间决定了总时间。
4.高压设备温度在线监测
4.1 红外热像仪
红外热像仪已经在高压电气设备的温度监测中得到了广泛的使用。因为它能够准确地诊断出高压电气设备的异常发热现象。同时,红外热像仪也可以检测出高压断路器中的开关触头是否良好。假如触头的接触不好,那么就会增大其接触电阻,随之而来的是热耗损功率的增加。红外热像仪灵敏度高,能够很方便地测出存在的问题。
4.2导电连接固定接触和可动接触
造成接触不良的原因有很多,比如说触动烧蚀而造成的接触处的温度升高,继而引起接触处的氧化,使得接触电阻得到更多的增大,温度不断上升,导致局部熔焊或者是产生火花甚至电弧放电现象,对周围的绝缘材料造成危害。这对于电气设备的毁坏是相当严重的。所以,我们要对开关设备导电连接处进行温度的监测。目前的生产运行状况下,温度的在线监测的前景非常广阔,目前使用的电工功能材料是高分子PTC(正的电阻温度系数)热敏材料,它的电阻率随着温度的而成非线性变化。不仅可以准确地反映出电气设备的真实温度,还能通过设定报警温度及时地告知运行人员。
5.电能质量的在线监测
电网电能质量的在线监测在变电站中是一项非常具有意义的技术。已经有越来越多的电力企业话费大量资金对该领域进行研究和创新。目前研究出来的关于电能质量在线监测系统,主要解决了以下三方面的问题。
(1)完整地了解关于电网稳定、安全、优质运行的技术经济条件,综合评价电能质量的各项指标,使整个监测系统得到优化,实现数据的共享和交流。
(2)能够实时地对各种电能的质量指标进行更新测量和数据采集,并且可以观察电力系统的基本运行实况,并对数据进行记录和动态分析。
(3)在对电能质量问题进行分层检测时是根据各质量指标的具体特征来进行的。在线监测系统中的电能质量可以有效地完成对扰动信息的识别、提取和分析。另外,其事故诊断能力可以为改善电能质量和治理电网污染的具体措施提供一些帮助。
6.主设备的绝缘在线监测与诊断
在众多的电力设备事故中,机械原因引起的电力设备事故率最高,频发率仅次于机械原因的就是绝缘事故。一般情况下,电力设备如果受潮或是进水,或者自身的绝缘能力下降,内部的带电体对外科放电等,就会容易造成电力设备事故的发生。电气设备自身的问题也会引发事故,比如电气设备使用时间过长,就会大大增加电力设备事故的几率。在设备运行时,设备检测人员应该加强巡逻,安装一些必要的绝缘在线监测装置,只有这样才能及时发现问题,及时解决问题。准确地判断设备的运行状况,可以有效地减少停电时间,大大降低事故的发生率,最主要的是可以保证电力设备的正常运行。主设备绝缘在线监测系统一般主要是大于电力系统110kv电压。如果不改变变电站高压设备原有接地方式的情况下,则需要进行连续的监测、记录其绝缘参数等数据。
7.在线监测技术的发展趋势
(1)不断地搜集数据资料,积累诊断的经验,并以此为基础,积极发展人工智能技术,建立起人工神经网络和专家系统的结合,推动自动化发展的进程。
(2)一般综合检测和诊断采用了多功能和多参数的办法,也就是在同一时间内检测某一个电气设备绝缘状态下的多个参数。
(3)对于变电站的所有电气设备都要进行定期的集中检测和诊断,逐渐建立起完整的分布式在线监测系统。
(4)要不断地提高计算机技术、传感技术、信号采集技术和数字分析技术,提升整个监测系统的灵敏性和可靠性。
8.结束语
在线监测技术是变电检修的不可或缺的技术之一,随着各种电力工程的发展,变电站的建设数量也越来越多,对在线检测技术的需求就越来越大。在线检测技术操作时需要注意的事项很多,因此操作人员必须认真进行工作。但是现在的在线监测技术并不是十全十美的,还存在许多需要被改进的地方。各大相关高校应该加强该领域方向的研究,为国家培养一批具有熟练技巧的新型人才。同时,国家相关部门也应该在在线监测技术方面投入精力和资金,不断地提升和创新技术,为国家的电力事业贡献力量,开创新天地。
参考文献
[1]郭小莉.基于BPLC的局部放电在线监测系统的设计与实现[D].华北电力大学(北京)2010.
[2]苏鹏声.对智能电网电力系统主设备在线监测现状和发展的几点看法[G]. 电力仪器仪表产品选用年鉴,2010-2011:57.
[3]张少涵.在线监测系统数据与预防性试验数据的分析及使用[J]. 赛尔变压器及仪器仪表,2011.2:105-111.
关键词:在线,检测技术,变电检修
1.引言
电力事业发展迅猛,随着变电站的大量建设,变电站的设备也随之越来越多样化,常见的设备主要有变压器、电流互感器、电容式电压互感器等等。变电设备是否能正常使用,其设备状况如何,一般还要由停电预防性试验的结果来决定。只有通过了试验,才能够正确判断该设备的运行状况。变电设备在线监测的条件是不影响设备运行的,并且能实现对电气设备进行数据采集,进而进行实时地显示,然后做出诊断分析,会自动进行故障报警,也可以设置参数等,其目的是为了及时直观地掌握电气设备的运行实况,准确找出问题,及时采取补救措施,避免发生事故。
2.各个方面的应用状况
2.1技术的开发和研究方面的状况
不仅仅是某些高校在变电设备在线监控基础理论及系统结构设计等软课题研究方面投入的经费较少,就连某些电力系统科研单位也没有对这些方面做到足够的认识和重视。因此,课题研究常常被拖延,最终无法继续下去。虽然也有些科研单位很重视理论方面的知识探究,但是对于系统装置和现场研却缺乏开发和研究。更有甚者,为了追求经济利益而直接使用一些技术不可靠的产品。这些都是该行业存在的隐患。
2.2设备的管理制度方面的状况
很多管理部门缺乏相应的经验,对系统起不到很好的维护。某些单位中,缺乏技术熟练的员工,员工一般没有经过正规培训。管理制度方面存在的不成熟,也在束缚着变电设备在线技术的应用和发展。
2.3产品技术方面的状况
虽然电气事业在蓬勃发展,但是目前的传感、通信技术尚不成熟,如果对监测装置的选用器没有进行严格得符合标准化的老化试验和全面的电磁兼容、稳定性试验等,就会导致部分装置只能进行实验室内的灵敏度测试,而无法真正的投入到现场环境的使用中去,给设备的运行带来很多麻烦,甚至是导致工期的拖延。
3.高压断路器在线监测
3.1操作线圈电流的监测
控制断路器动作的关键元件分别是分、合闸操作线圈,霍尔元件电流传感器可以帮助员工更好更方便地监测到各种信息的分、合闸电流波形,帮助我们更好地分析出每次操作监测到的波形的变化情况,能更加准确无误地发现断路器的机械故障问题,然后及时解决问题。
3.2 操作运行特性的监测
开关的每一次合、分操作时的运行速度和时间,可以在现代电力技术的帮助下轻松地记录下来。各种机械动作的参数可以通过断路器的行程-时间特性提取出来,将其整理分析,找出其中的变化规律,及时发现隐患。并且可以找出一些会影响机器正常工作的原因,比如由断路器的疲劳老化、变形、生锈、磨损、装配不正确等。
3.3主操作杆上机械负载特性的监测
监测主操作杆上机械负载特性,不仅可以反映连杆松动、断裂、卡死,还能反映机械负载特性与机构输出特性之间的配合情况。另外,它还可以给开关刚分、刚合的时刻、触头接触提供压力。
3.4断路器触头磨损的监测
通过对12t的累积量可以实现电流取自电流互感器的二次侧。开关的辅助接点的动作时间决定了总时间。
4.高压设备温度在线监测
4.1 红外热像仪
红外热像仪已经在高压电气设备的温度监测中得到了广泛的使用。因为它能够准确地诊断出高压电气设备的异常发热现象。同时,红外热像仪也可以检测出高压断路器中的开关触头是否良好。假如触头的接触不好,那么就会增大其接触电阻,随之而来的是热耗损功率的增加。红外热像仪灵敏度高,能够很方便地测出存在的问题。
4.2导电连接固定接触和可动接触
造成接触不良的原因有很多,比如说触动烧蚀而造成的接触处的温度升高,继而引起接触处的氧化,使得接触电阻得到更多的增大,温度不断上升,导致局部熔焊或者是产生火花甚至电弧放电现象,对周围的绝缘材料造成危害。这对于电气设备的毁坏是相当严重的。所以,我们要对开关设备导电连接处进行温度的监测。目前的生产运行状况下,温度的在线监测的前景非常广阔,目前使用的电工功能材料是高分子PTC(正的电阻温度系数)热敏材料,它的电阻率随着温度的而成非线性变化。不仅可以准确地反映出电气设备的真实温度,还能通过设定报警温度及时地告知运行人员。
5.电能质量的在线监测
电网电能质量的在线监测在变电站中是一项非常具有意义的技术。已经有越来越多的电力企业话费大量资金对该领域进行研究和创新。目前研究出来的关于电能质量在线监测系统,主要解决了以下三方面的问题。
(1)完整地了解关于电网稳定、安全、优质运行的技术经济条件,综合评价电能质量的各项指标,使整个监测系统得到优化,实现数据的共享和交流。
(2)能够实时地对各种电能的质量指标进行更新测量和数据采集,并且可以观察电力系统的基本运行实况,并对数据进行记录和动态分析。
(3)在对电能质量问题进行分层检测时是根据各质量指标的具体特征来进行的。在线监测系统中的电能质量可以有效地完成对扰动信息的识别、提取和分析。另外,其事故诊断能力可以为改善电能质量和治理电网污染的具体措施提供一些帮助。
6.主设备的绝缘在线监测与诊断
在众多的电力设备事故中,机械原因引起的电力设备事故率最高,频发率仅次于机械原因的就是绝缘事故。一般情况下,电力设备如果受潮或是进水,或者自身的绝缘能力下降,内部的带电体对外科放电等,就会容易造成电力设备事故的发生。电气设备自身的问题也会引发事故,比如电气设备使用时间过长,就会大大增加电力设备事故的几率。在设备运行时,设备检测人员应该加强巡逻,安装一些必要的绝缘在线监测装置,只有这样才能及时发现问题,及时解决问题。准确地判断设备的运行状况,可以有效地减少停电时间,大大降低事故的发生率,最主要的是可以保证电力设备的正常运行。主设备绝缘在线监测系统一般主要是大于电力系统110kv电压。如果不改变变电站高压设备原有接地方式的情况下,则需要进行连续的监测、记录其绝缘参数等数据。
7.在线监测技术的发展趋势
(1)不断地搜集数据资料,积累诊断的经验,并以此为基础,积极发展人工智能技术,建立起人工神经网络和专家系统的结合,推动自动化发展的进程。
(2)一般综合检测和诊断采用了多功能和多参数的办法,也就是在同一时间内检测某一个电气设备绝缘状态下的多个参数。
(3)对于变电站的所有电气设备都要进行定期的集中检测和诊断,逐渐建立起完整的分布式在线监测系统。
(4)要不断地提高计算机技术、传感技术、信号采集技术和数字分析技术,提升整个监测系统的灵敏性和可靠性。
8.结束语
在线监测技术是变电检修的不可或缺的技术之一,随着各种电力工程的发展,变电站的建设数量也越来越多,对在线检测技术的需求就越来越大。在线检测技术操作时需要注意的事项很多,因此操作人员必须认真进行工作。但是现在的在线监测技术并不是十全十美的,还存在许多需要被改进的地方。各大相关高校应该加强该领域方向的研究,为国家培养一批具有熟练技巧的新型人才。同时,国家相关部门也应该在在线监测技术方面投入精力和资金,不断地提升和创新技术,为国家的电力事业贡献力量,开创新天地。
参考文献
[1]郭小莉.基于BPLC的局部放电在线监测系统的设计与实现[D].华北电力大学(北京)2010.
[2]苏鹏声.对智能电网电力系统主设备在线监测现状和发展的几点看法[G]. 电力仪器仪表产品选用年鉴,2010-2011:57.
[3]张少涵.在线监测系统数据与预防性试验数据的分析及使用[J]. 赛尔变压器及仪器仪表,2011.2:105-111.