论文部分内容阅读
摘要:电力系统的要电力设备主要由电机、变压器、断路器、输电线路、避雷器、绝缘子构成。这些设备一旦发生故障,将会呈现大面积的停电,造成庞大的经济损失。因此,为保证电力设备的工作质量,在设备被投入运行之前,必须对其质量进行严格的在线监测,在最大水平上减少由于质量问题而造成的事故,避免不良事件的发生。
关键词:电力设备;在线监测;发展前景
传统的定期检修在一定程度上存在盲目开展、工作强度大、误操作概率高等缺点,难以满足电力系统可靠性的要求,以状态检修代替定期检修已成为电力系统设备检修的必然趋势。实时在线监测及诊断技术是电力设备状态评价的基础,通过在线监测手段,及时、准确地掌握运行设备的绝缘状况,根据设备在线监测数据的变化趋势,结合巡视、离线检查等评价设备绝缘状态,准确制定检修策略。
一、在线监测技术的发展
(一)发展历程
我国电力设备在线监测技术已有20多年的发展历史,大体经历了以下3个发展阶段。
1.1带电测试阶段带电测试阶段始于20世纪80年代,当时仅仅为了不停电而对电气设备的某些绝缘参数(如泄漏电流)进行直接测量。该阶段测试设备简单,测试项目少,灵敏度较差。
1.2数字化阶段90年代初,出现了各种专用的在线测试仪器,使在线监测技术从传统的模拟量测试走向数字化测量,使用传感器将被测量的参数直接转换成电气信号。1.3 计算机阶段90年代末以来,开始利用计算机技术、传感技术和数字波形采集处理技术,实现更多绝缘参数的在线监测。这种在线监测信息量大、处理速度快,可以对监测参数实时显示、储存、打印、远传和报警,实现绝缘在线监测的自动化。
(二)电力设备在线监测分类
电力设备在线监测的优点有两个:一是可以改善电力设备运行的安全性及稳定性,及时发现早期故障的征 兆,以便运行维护人员在事故处于萌芽状态时,就能够通过检测手段过早的发现隐患,防止出现大范围停电;二是能够提高电力设备监测工作的效率,用最少的时间处理最棘手的问题。
电力设备在线监测按其监测的作用分为保护性监测和维护性监测两类,运行人员将保护性监测数据作为工作重点,而检修人员则将维护性监测数据作为工作重点。
1、保护性监测
保护性监测即设备故障监测,通过对常规运行参数(如电流、电压、功率、温度、流量、压力等)的监测,得出电力设备正常运行工况的数据。同时还在故障敏感的部件设置一些专用监测器,通过对反应异常的特征量的监测,帮助运行人员及时了解这些部件的状态,在故障发生之前报警,以便采取必要的措施,避免严重故障的发生。
2、维护性监测
维护性监测是通过在线监测,发现缺陷和监视缺陷的发展趋势并预测发展的后果,以指导维护策略。维护性监测需要在设备运行时完成一系列的周期性或连续性试验,当发现有异常现象时,进行异常原因分析和适当维护,以消除异常现象的根源。目前电力设备维护性监测就是从定期的停电检修逐步过渡到根据其状态进行的预测性维修。
二、电力设备在线监测的主要技术方法
(一)基于传感器技术的电力设备在线监测
传感器技术是电力设备在线监测的主要方法之一,传感器技术能够得到电力设备许多而且精准的数据参数。为了达到电力设备在线监测的要求,传感器技术也在不断的改善和发展,譬如温度传感器和湿度传感器等,都能够较好的监测电力设备的状态量,进而转换成对应的数字信号来传送。相关人员提出了光传感器技术,主要是为了改善对电力设备绝缘子的盐度进行监测,但是当前该技术还没有被很好的采用,但是传感器技术对于当前熟知的等值盐密方法是一种很大的提高。
(二)红外热像技术的电力设备在线监测各物体自己都含有一定的温度和能量,因此会放射出不一样的红外辐射,红外探测仪对红外辐射进行接收并处理,于是得出物体对应的温度数值和热场分布大概图像,凭借上述就可以对电力设备旋转电机进行不接触的温度测试和绝缘方式的检查,红外热像检测技术的发展非常广,是一种新型的监测方法。红外热像检测技术的特点及分析:第一是操作安全性高,由于红外检测不需和设备直接进行接触,所以安全性高,上述特点对运转设备意义很关键;第二是灵敏度高,能够对设备表面的温度进行监测,温差在 0.01℃-3℃,因此可对电力设备很小的热状态变化进行监测;第三是可以利用计算机进行准确分析,目前的红外监测设备具有很好的计算机图像处理系统,可以对电力设备的变化利用计算机进行在线监测,而且可以产生电力设备发热情况的数据库。
三、電力设备在线监测技术的发展前景
由于各类不同的原因,人们对设备在线监测技术的可靠性存在不同的立场,但我们深信,伴随着当今科学技术水平不断地进步和制造技术的发展与提高,它会类似电力系统自动化技术,最终转换成保证电力设备可靠运行和促进电力行业技术管理水平提高的一项可靠技术。其中,信号处理技术、人工智能和专家系统的应用依然是研究的热点,今后在线监测发展的方向主要在以下几个方面:其一,电力系统监测与前沿技术达成了紧密联系。人工智能和电子技术的发展与完善,向在线监测技术给予了许多关键技术方面的支持,以后高效率的运算处理器与人工智能技术如神经网络的紧密结合,这些将应用于在线监测技术中。因此,要求相关研究 人员在开发过程中,掌握供电企业的真实的实际状况,在追求经济利润的同时,凭借先进技术来促进供电技术的稳步提高与完善。其二,设备的远程监测和网络化跟踪。分布式计算机技术、大型数据库技术和数字通讯技术的稳步发展,终将使因特网的设备准确监测变成现实,使设备监测技术与计算机网络技术紧密联系起来,采集可靠地设备数据,达到对设备故障的初期监测和及时检修。在远程监测技术的基础上,技术研究人员可实现知识监测与数据可靠共享,与此同时,其凭借因特网技术为桥梁,终将有效的在时间和空间上减少电力设备之间的距离。
四、结语
综上所述,在电力设备运行过程中会受到各类因素的影响,如:电、热、机械、环境等,从而引起电力设备内部发生复杂的化学、物理变化,导致其机能逐渐劣化,使得电力设备无法正常运行。为防止电力设备由上述情况而引起的故障,需要对电力设备状态进行严格的在线监测,以便于及时发现和检测出设备内部绝缘状态的变化,并及时发出报警信号。在今后的研究与研究与发展过程中,我们还需要进一步提高并完善在线监测技术,确保电网运行安全。
参考文献:
[1]吴芳.电力系统电气设备在线监测技术分析[J].工程技术研究,2017(12):113-114.
[2]汪祝年,谢昌华,葛云龙.电力一次设备的在线监测技术探讨[J].山东工业技术,2017(18):228.
[3]徐康宁,张科峻.变压器在线监测技术的发展趋势[J].电力安全技术,2014,16(09):64-67.
关键词:电力设备;在线监测;发展前景
传统的定期检修在一定程度上存在盲目开展、工作强度大、误操作概率高等缺点,难以满足电力系统可靠性的要求,以状态检修代替定期检修已成为电力系统设备检修的必然趋势。实时在线监测及诊断技术是电力设备状态评价的基础,通过在线监测手段,及时、准确地掌握运行设备的绝缘状况,根据设备在线监测数据的变化趋势,结合巡视、离线检查等评价设备绝缘状态,准确制定检修策略。
一、在线监测技术的发展
(一)发展历程
我国电力设备在线监测技术已有20多年的发展历史,大体经历了以下3个发展阶段。
1.1带电测试阶段带电测试阶段始于20世纪80年代,当时仅仅为了不停电而对电气设备的某些绝缘参数(如泄漏电流)进行直接测量。该阶段测试设备简单,测试项目少,灵敏度较差。
1.2数字化阶段90年代初,出现了各种专用的在线测试仪器,使在线监测技术从传统的模拟量测试走向数字化测量,使用传感器将被测量的参数直接转换成电气信号。1.3 计算机阶段90年代末以来,开始利用计算机技术、传感技术和数字波形采集处理技术,实现更多绝缘参数的在线监测。这种在线监测信息量大、处理速度快,可以对监测参数实时显示、储存、打印、远传和报警,实现绝缘在线监测的自动化。
(二)电力设备在线监测分类
电力设备在线监测的优点有两个:一是可以改善电力设备运行的安全性及稳定性,及时发现早期故障的征 兆,以便运行维护人员在事故处于萌芽状态时,就能够通过检测手段过早的发现隐患,防止出现大范围停电;二是能够提高电力设备监测工作的效率,用最少的时间处理最棘手的问题。
电力设备在线监测按其监测的作用分为保护性监测和维护性监测两类,运行人员将保护性监测数据作为工作重点,而检修人员则将维护性监测数据作为工作重点。
1、保护性监测
保护性监测即设备故障监测,通过对常规运行参数(如电流、电压、功率、温度、流量、压力等)的监测,得出电力设备正常运行工况的数据。同时还在故障敏感的部件设置一些专用监测器,通过对反应异常的特征量的监测,帮助运行人员及时了解这些部件的状态,在故障发生之前报警,以便采取必要的措施,避免严重故障的发生。
2、维护性监测
维护性监测是通过在线监测,发现缺陷和监视缺陷的发展趋势并预测发展的后果,以指导维护策略。维护性监测需要在设备运行时完成一系列的周期性或连续性试验,当发现有异常现象时,进行异常原因分析和适当维护,以消除异常现象的根源。目前电力设备维护性监测就是从定期的停电检修逐步过渡到根据其状态进行的预测性维修。
二、电力设备在线监测的主要技术方法
(一)基于传感器技术的电力设备在线监测
传感器技术是电力设备在线监测的主要方法之一,传感器技术能够得到电力设备许多而且精准的数据参数。为了达到电力设备在线监测的要求,传感器技术也在不断的改善和发展,譬如温度传感器和湿度传感器等,都能够较好的监测电力设备的状态量,进而转换成对应的数字信号来传送。相关人员提出了光传感器技术,主要是为了改善对电力设备绝缘子的盐度进行监测,但是当前该技术还没有被很好的采用,但是传感器技术对于当前熟知的等值盐密方法是一种很大的提高。
(二)红外热像技术的电力设备在线监测各物体自己都含有一定的温度和能量,因此会放射出不一样的红外辐射,红外探测仪对红外辐射进行接收并处理,于是得出物体对应的温度数值和热场分布大概图像,凭借上述就可以对电力设备旋转电机进行不接触的温度测试和绝缘方式的检查,红外热像检测技术的发展非常广,是一种新型的监测方法。红外热像检测技术的特点及分析:第一是操作安全性高,由于红外检测不需和设备直接进行接触,所以安全性高,上述特点对运转设备意义很关键;第二是灵敏度高,能够对设备表面的温度进行监测,温差在 0.01℃-3℃,因此可对电力设备很小的热状态变化进行监测;第三是可以利用计算机进行准确分析,目前的红外监测设备具有很好的计算机图像处理系统,可以对电力设备的变化利用计算机进行在线监测,而且可以产生电力设备发热情况的数据库。
三、電力设备在线监测技术的发展前景
由于各类不同的原因,人们对设备在线监测技术的可靠性存在不同的立场,但我们深信,伴随着当今科学技术水平不断地进步和制造技术的发展与提高,它会类似电力系统自动化技术,最终转换成保证电力设备可靠运行和促进电力行业技术管理水平提高的一项可靠技术。其中,信号处理技术、人工智能和专家系统的应用依然是研究的热点,今后在线监测发展的方向主要在以下几个方面:其一,电力系统监测与前沿技术达成了紧密联系。人工智能和电子技术的发展与完善,向在线监测技术给予了许多关键技术方面的支持,以后高效率的运算处理器与人工智能技术如神经网络的紧密结合,这些将应用于在线监测技术中。因此,要求相关研究 人员在开发过程中,掌握供电企业的真实的实际状况,在追求经济利润的同时,凭借先进技术来促进供电技术的稳步提高与完善。其二,设备的远程监测和网络化跟踪。分布式计算机技术、大型数据库技术和数字通讯技术的稳步发展,终将使因特网的设备准确监测变成现实,使设备监测技术与计算机网络技术紧密联系起来,采集可靠地设备数据,达到对设备故障的初期监测和及时检修。在远程监测技术的基础上,技术研究人员可实现知识监测与数据可靠共享,与此同时,其凭借因特网技术为桥梁,终将有效的在时间和空间上减少电力设备之间的距离。
四、结语
综上所述,在电力设备运行过程中会受到各类因素的影响,如:电、热、机械、环境等,从而引起电力设备内部发生复杂的化学、物理变化,导致其机能逐渐劣化,使得电力设备无法正常运行。为防止电力设备由上述情况而引起的故障,需要对电力设备状态进行严格的在线监测,以便于及时发现和检测出设备内部绝缘状态的变化,并及时发出报警信号。在今后的研究与研究与发展过程中,我们还需要进一步提高并完善在线监测技术,确保电网运行安全。
参考文献:
[1]吴芳.电力系统电气设备在线监测技术分析[J].工程技术研究,2017(12):113-114.
[2]汪祝年,谢昌华,葛云龙.电力一次设备的在线监测技术探讨[J].山东工业技术,2017(18):228.
[3]徐康宁,张科峻.变压器在线监测技术的发展趋势[J].电力安全技术,2014,16(09):64-67.