浅谈变电检修中在线监测技术的应用

浅谈变电检修中在线监测技术的应用

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摘要:变电站是电力系统中的关键部分,也是一个非常复杂的系统。稳定、可靠的变电是目前全国各个行业对用电的基本需求。而要想确保电力系统的安全、稳定运行则离不开变电检修工作。在线监测技术应用范围正在不断扩大,对于提高电力系统工作效率和电网安全方面有着十分重要的作用。基于此,本文针对变电检修中在线监测技术的应用进行了浅谈。

关键词:变电检修;在线监测技术;应用

随着智能电网技术的不断发展,运用互联网技术的状态检修成为了变电检修的主流模式。而状态检修的核心技术,就是对高压电设备的运行状态进行在线监测,以便准确评估高压电设备的运行状态,制订合理的检修计划。因此,对在线监测技术的研究成为了一个国内外电力行业的热门研究方向。

1在线监测技术相关概念

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。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在变电检修中使用在线监测技术的重要意义

在线监测技术经过不断地实践检验,具有不可否认的科学性,这种技术的推广普及是非常有利于变电检修工作的进行的。其中一部分的产品经过不断改进已经十分成熟,在具体的应用中,已经逐渐开始普遍使用,并且成效十分明显。在线监测技术属于一种新型的检测手段,重要作用的实现主要依靠有效的提取数据。

设备的性能状况决定运行情况,但是设备出现故障是很常见的事。设备故障对于正常的运行的影响是难以准确估计的,在线监测技术很好的解决了这个难题。由于这种技术是对设备进行的是实时监测,也就是说设备只要出现问题可以在第一时间发现;在线监测技术通过监测设备的绝缘参数和泄漏电流,使监测结果与真实情况更加符合,真实性和可信度相对都比较高一点;在线监测技术的检测数据可以真实的反映设备的各个方面的情况,便于检修时间和具体的检修内容的确定,使变电检修工作指向性更强,目标明确的好处就是工作效率会显著提高。

3在线监控技术的应用

3.1变压器的在线监测

为了实现预防变压器故障问题,可以在变压器处实行在线监控,对变压器的异常情况进行记录,然后根据记录的数据对变压器的寿命和可靠性作出分析。分析的结果可以协助自动化调度中心了解变压器的故障原因、发生的频率进行判断变压器是否需要检修,如果检修应该采取哪种方案,是否需要停电处理。

变压器的在线监测主要包括变压器油色谱的在线监测、局部放电监测与定位以及铁芯多点接地在线监测三个部分。其中,变压器油色谱在线监测,通过对变压器油的试验进行变压器安全隐患的检测;局部放电监测与定位,通过在电声联合测量法记录经超声传感器所接收的超卢信号与电信号的时差大小,推算变压器局部放电的位置;铁芯多点接地在线监测则是利用铁芯引出线的接地电流,经取样后进行测量。

3.2高压断路器在线监测

断路器也是变电设备中的一个重要主体,当出现故障时自动切断电路实现对变电设备的保护功能。一般分为操作运行特性的监测、操作线圈电流的监测、断路器触头磨损的监测以及主操作杆上机械负载特性的监测几个方面的应用。尤其需要注意,操作运行特性的监测根据断路器的行程与时间特性,对它的动作参数进行变化分析,预测可能出现的故障原因。

3.3高压设备温度的在线监测

电气系统在运行过程中,电气设备本身会产生热量,随着温度的不断升高会发生氧化现象,长时间工作变电设备本身会出现故障,给电力系统安全稳定运行造成隐患。因此,对高压设备温度的在线监测尤为必要,可选择导电连接固定接触和可动接触与红外热像仪两种方式进行监测。

(1)导电连接固定接触和可动接触。一般情况下接触不良是由机械振动、触动烧蚀引起的接触处温度升高,致使接触处氧化,接触电阻加大,高压设备产生火花甚至电弧放电现象,造成高压设备的损坏。因此,采取对开关设备导电连接处的温度监测,当出现过热状态时自动报警,可以有效避免重大事故发生,保证高压设备的安全。温度的在线监测一般采用高分子PTC热敏材料,它的电阻率随着温度的变化成非线性趋势,提前设置好预警的温度,一旦发生意外,可以及时通知运行人员。

(2)红外热像仪。在目前的高压设备温度的在线监控方式中,由于红外热像仪灵敏度高,对高压设备的异常发热进行诊断十分方便有效,已经被广泛的应用。

3.4电能质量的在线监测

经济的发展不仅对电力系统的发展提供了广阔的空间,也对电力系统的电能质量提出了更高的要求,完成对电能质量的在线监测对电力系统的发展有着重要意义。为了对这部分进行更加深入细致的研究投入了大量资金,现在开发的近年来电力企业已投入大量的资金对该领域进行了深入的研究,目前已开发的关于电能质量的在线监测系统有以下3个目的:①实时测量和搜集电能质量指标,对电力系统的基本运行状态进行动态管理;②针对各质量指标的具体特征对电能质量中的各种问题进行分层次的监测,做出对干扰信息的识别、提取和分析,提高对电能质量事故的诊断能力;③根据电力系统安全、稳定、优质运行的技术经济条件,对电能质量的各项指标进行综合性的分析与评价,优化整个系统的监测体系。

结语

综上所述,在线监测就是通过变电企业的数据采集系统、信息管理系统、分散控制系统等,通过监测设备在线显示各变电设备的使用情况和状态参数,保证电力系统的安全稳定运行。加强变电检修人员队伍的建设,为广大同行在今后的变电检修工作上提供全新的解决思路,为今后变电检修工作的完善与改进提供有益参考。

参考文献

[1]陈勇.变电检修中在线监测技术的使用研究[J].通讯世界,2015(18).

[2]杨光辉.刍议变电检修中在线监测技术的应用[J].科技创新与应用,2015(33).

[3]李云启.关于变电检修中存在问题及措施的探讨[J].黑龙江科技信息,2012,(36).

作者简介

周元哲,1985年9月,男,山东济南人,山东大学工程硕士,单位:国网山东省电力公司济阳县供电公司,专业:变电检修

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