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摘要:保障电气电网安全运行平稳生产一直是我国智能电网升级更新工作中的重点和难点。电气设备作为需要长期运行的机械化设备,在其运行过程中存在着许多危险性问题,近年来,我国有关电气设备引发事故的案件频发,国内多地出现由线路接头老化、电缆头接触不良、隔离开关、封闭母线温度出现异常等问题而引发变电站起火的情况,所以为了应对这一问题,我们针对电气设备温度在线监测系统这一技术进行深入研究,从研究电气设备温度在线监测系统技术的意义入手,结合现实出现的问题,希望能够对保障电气电网安全运行起到一定促进作用并有效预防电气设备因温度过高而造成的起火问题。
关键词:电气设备;设备温度;在线监测系统;在线检测技术
一、电气设备温度在线监测系统技术研究的意义
我国目前在电气设备温度监测中主要运用三种测温方法,温度传感器测温、光纤测温和红外测温法,这三种方法需要与人工巡检相配合运用,工作人员需要定期到各个电气设备生产线进行巡检和排查,对电气设备温度进行记录,这个过程不仅费时费力,会大大降低生产的效率,还可能会出现工作人员的工作错误如漏记错记,数值误差大,更有时,如果工作人员过于懒惰或者忘记进行巡检,没有到现场进行数据填报,那么很有可能会造成电气设备温度过高但无人知晓,最后引起严重的不可挽回的电力事故。而电气设备温度在线监测系统技术的出现和运用则能够大大降低这种事件的发生率。
电气设备温度在线监测系统技术能够弥补传统电气设备温度监测方式和技术的不足,能够全程自动化电子化,定时进行温度数据传送,巡检工作人员设定好日常巡检时间后,电气设备温度在线监测系统能够准时将实时温度数据用无线传递模块投送给巡检员,巡检员即使不能到达现场抄数据也可以得到准确的温度信息,降低了巡检员的出错率和误差率,大大提高了巡检电气设备温度的工作效率。并且,电气设备温度在线监测系统能够在电气设备温度过高或供电电压异常时发出警报,及时警示巡检员电气设备出现异常,巡检员能够在第一时间排除设备险情,避免出现严重的因电气设备温度异常而产生的事故和故障。
二、一些常见的电气设备温度异常故障
1.开关柜里的断路器动、静触头急速升温故障
开关柜是开端和关合电力线路、进行线路故障保护,和监测运行电量数据的主要设备件之一。一般情況下如果在制造输送和安装的过程中操作行为不规范,安装方式不正确就有可能造成断路器的触头接触不良,整个电阻会突然增大,电阻增大电流就会产生大量的热量,触头受到热的刺激进行氧化反应,再次加大电阻,形成一个循环往复的恶性过程,最后会完全破坏掉断路器的绝缘部件,严重时可能会烧毁开关柜。
2.开关柜里的母线接头和电缆端子接头急速升温故障
开关柜的母线接头和电缆端子接头有很多用的是螺栓型设备接头,这种接头由于铜质和铝制母线的热膨胀系数远高于钢制螺栓,在经受负荷电流和温度变化时很容易发生塑性变形。据实际测验报告得出,如果接头附近的温度在工作时大于80℃,那么接头处的金属部件将会进行受热膨胀,整个接头的表面会发生错位,发生氧化反应,如果再将温度降低到正常水平,金属部件会有一定的恢复但因为表面多了一层氧化膜,所以不能够还原到安装时金属间的直接接触,在这一原理的前提下,后续的每一次运行都会发生氧化,氧化后进行更严重的错位,造成恶性循环。
三、电气设备温度在线监测系统简要结构概述
电气设备温度在线监测系统主要由传感器节点和数据汇总单元组成,一个简单的电气设备温度在线监测系统通常拥有六个传感器节点和一个数据汇总单元。其中,传感器节点用来进行电气设备温度数据的采集和记录,然后将温度数据转移给无限传递模块投送给数据的汇总单元,汇总单元相当于一个数据处理器,将所有数据进行整合在特定时间通过发送手机短信传递给巡检员的手机,当电气设备温度或电压出现问题,比如温度异常升高和供电电压缺压时,汇总单元将第一时间给巡检员的手机发送手机短信,巡检员收到短信了也能够第一时间向电气设备温度在线监测系统发送提前设置好的固定格式短信,对电气设备进行远程操控,降低危险发生概率,及时调整电器设备状态,使电气设备温度恢复正常水平。这样,电气设备温度在线监测系统就实现了与巡检员之间的双向联系,巡检员既能够从电气设备温度在线监测系统中得到实时温度参数,又能够向电气设备温度在线监测系统发出操作指令,方便快捷。
四、电气设备温度在线监测系统技术的特点
1.安全可靠。电气设备温度在线监测系统多采用本安型传感器,传感器性能较稳定,对电气设备系统无害,不会在运行时增加电气设备负担,也不受制于电力网络系统的电压等级。
2.科学准确。电气设备温度在线监测系统采用科学的测量计算方法,能够对设备的实时温度进行准确的计算和测量,并且可以同时分析温度与温度的提升幅度即温度提高规律,通过对温升曲线的分析来决定是否需要进行温度异常警告,防止发生错误警告造成不必要的麻烦和损失,达到科学精准预报。
3.维修帮助。电气设备温度在线监测系统能够对电器设备的维修和检修工作提供帮助。在发生温度异常时,电气设备温度在线监测系统不仅能及时进行预报,还能够准确迅速找到问题发生的位置,找出损坏点,帮助检修人员快速找到问题的所在地,提高维修检修效率,精准维修。
4.自我诊断。电气设备温度在线监测系统还拥有自我诊断能力,能够定时对自身系统进行自我排查,从检修通道着手扫描系统软件,及时扫清内部故障,提高系统使用寿命,保障电气设备正常运行。
五、结论
针对近年来我国电网运行中电气设备因温度过高等异常情况而电力事故频发的情况,我们进行了电气设备温度在线监测系统技术的研究。我们发现电气设备温度在线监测系统技术能够较大的弥补传统巡检式测温的短板和缺陷,能够快速准确的对设备温度异常进行分析和检测,能够实现与巡检员的双向联系,拥有安全可靠、科学准确、维修帮助和自我诊断等先进特点,在电气设备存在温度异常或电力电压不足等情况时能够实时对危险进行警报,防患于未然,对维护和保障电网运行,电力设备安全生产具有相当高的现实意义,是一种先进的电气设备温度检测技术。
参考文献:
[1]成曙,赵春红,刘政波等.电器设备运行状态监测及智能诊断系统[J].电力自动化设备,2018,20(3):45-47.
[2]杨武,王小华,荣命哲,等.基于红外测温技术的高压电力设备温度在线监测传感器的研究[J].中国电机工程学报,2016,22(9):114-118.
[3]李敏,张鹏鹤,孔凡胜,等.非接触式高精度红外测温终端的设计[J].自动化与仪器仪表,2016(3):111-114
[4]周金龙. 电气设备温度在线临测系统技术方案[J]. 电气工程应用, 2012(3):19-25.
关键词:电气设备;设备温度;在线监测系统;在线检测技术
一、电气设备温度在线监测系统技术研究的意义
我国目前在电气设备温度监测中主要运用三种测温方法,温度传感器测温、光纤测温和红外测温法,这三种方法需要与人工巡检相配合运用,工作人员需要定期到各个电气设备生产线进行巡检和排查,对电气设备温度进行记录,这个过程不仅费时费力,会大大降低生产的效率,还可能会出现工作人员的工作错误如漏记错记,数值误差大,更有时,如果工作人员过于懒惰或者忘记进行巡检,没有到现场进行数据填报,那么很有可能会造成电气设备温度过高但无人知晓,最后引起严重的不可挽回的电力事故。而电气设备温度在线监测系统技术的出现和运用则能够大大降低这种事件的发生率。
电气设备温度在线监测系统技术能够弥补传统电气设备温度监测方式和技术的不足,能够全程自动化电子化,定时进行温度数据传送,巡检工作人员设定好日常巡检时间后,电气设备温度在线监测系统能够准时将实时温度数据用无线传递模块投送给巡检员,巡检员即使不能到达现场抄数据也可以得到准确的温度信息,降低了巡检员的出错率和误差率,大大提高了巡检电气设备温度的工作效率。并且,电气设备温度在线监测系统能够在电气设备温度过高或供电电压异常时发出警报,及时警示巡检员电气设备出现异常,巡检员能够在第一时间排除设备险情,避免出现严重的因电气设备温度异常而产生的事故和故障。
二、一些常见的电气设备温度异常故障
1.开关柜里的断路器动、静触头急速升温故障
开关柜是开端和关合电力线路、进行线路故障保护,和监测运行电量数据的主要设备件之一。一般情況下如果在制造输送和安装的过程中操作行为不规范,安装方式不正确就有可能造成断路器的触头接触不良,整个电阻会突然增大,电阻增大电流就会产生大量的热量,触头受到热的刺激进行氧化反应,再次加大电阻,形成一个循环往复的恶性过程,最后会完全破坏掉断路器的绝缘部件,严重时可能会烧毁开关柜。
2.开关柜里的母线接头和电缆端子接头急速升温故障
开关柜的母线接头和电缆端子接头有很多用的是螺栓型设备接头,这种接头由于铜质和铝制母线的热膨胀系数远高于钢制螺栓,在经受负荷电流和温度变化时很容易发生塑性变形。据实际测验报告得出,如果接头附近的温度在工作时大于80℃,那么接头处的金属部件将会进行受热膨胀,整个接头的表面会发生错位,发生氧化反应,如果再将温度降低到正常水平,金属部件会有一定的恢复但因为表面多了一层氧化膜,所以不能够还原到安装时金属间的直接接触,在这一原理的前提下,后续的每一次运行都会发生氧化,氧化后进行更严重的错位,造成恶性循环。
三、电气设备温度在线监测系统简要结构概述
电气设备温度在线监测系统主要由传感器节点和数据汇总单元组成,一个简单的电气设备温度在线监测系统通常拥有六个传感器节点和一个数据汇总单元。其中,传感器节点用来进行电气设备温度数据的采集和记录,然后将温度数据转移给无限传递模块投送给数据的汇总单元,汇总单元相当于一个数据处理器,将所有数据进行整合在特定时间通过发送手机短信传递给巡检员的手机,当电气设备温度或电压出现问题,比如温度异常升高和供电电压缺压时,汇总单元将第一时间给巡检员的手机发送手机短信,巡检员收到短信了也能够第一时间向电气设备温度在线监测系统发送提前设置好的固定格式短信,对电气设备进行远程操控,降低危险发生概率,及时调整电器设备状态,使电气设备温度恢复正常水平。这样,电气设备温度在线监测系统就实现了与巡检员之间的双向联系,巡检员既能够从电气设备温度在线监测系统中得到实时温度参数,又能够向电气设备温度在线监测系统发出操作指令,方便快捷。
四、电气设备温度在线监测系统技术的特点
1.安全可靠。电气设备温度在线监测系统多采用本安型传感器,传感器性能较稳定,对电气设备系统无害,不会在运行时增加电气设备负担,也不受制于电力网络系统的电压等级。
2.科学准确。电气设备温度在线监测系统采用科学的测量计算方法,能够对设备的实时温度进行准确的计算和测量,并且可以同时分析温度与温度的提升幅度即温度提高规律,通过对温升曲线的分析来决定是否需要进行温度异常警告,防止发生错误警告造成不必要的麻烦和损失,达到科学精准预报。
3.维修帮助。电气设备温度在线监测系统能够对电器设备的维修和检修工作提供帮助。在发生温度异常时,电气设备温度在线监测系统不仅能及时进行预报,还能够准确迅速找到问题发生的位置,找出损坏点,帮助检修人员快速找到问题的所在地,提高维修检修效率,精准维修。
4.自我诊断。电气设备温度在线监测系统还拥有自我诊断能力,能够定时对自身系统进行自我排查,从检修通道着手扫描系统软件,及时扫清内部故障,提高系统使用寿命,保障电气设备正常运行。
五、结论
针对近年来我国电网运行中电气设备因温度过高等异常情况而电力事故频发的情况,我们进行了电气设备温度在线监测系统技术的研究。我们发现电气设备温度在线监测系统技术能够较大的弥补传统巡检式测温的短板和缺陷,能够快速准确的对设备温度异常进行分析和检测,能够实现与巡检员的双向联系,拥有安全可靠、科学准确、维修帮助和自我诊断等先进特点,在电气设备存在温度异常或电力电压不足等情况时能够实时对危险进行警报,防患于未然,对维护和保障电网运行,电力设备安全生产具有相当高的现实意义,是一种先进的电气设备温度检测技术。
参考文献:
[1]成曙,赵春红,刘政波等.电器设备运行状态监测及智能诊断系统[J].电力自动化设备,2018,20(3):45-47.
[2]杨武,王小华,荣命哲,等.基于红外测温技术的高压电力设备温度在线监测传感器的研究[J].中国电机工程学报,2016,22(9):114-118.
[3]李敏,张鹏鹤,孔凡胜,等.非接触式高精度红外测温终端的设计[J].自动化与仪器仪表,2016(3):111-114
[4]周金龙. 电气设备温度在线临测系统技术方案[J]. 电气工程应用, 2012(3):19-25.