变电一次设备故障预测及检修方法分析

发表时间:2016/3/8   来源:《工程建设标准化》2015年10月供稿   作者:张磊
[导读] 国网浙江省电力公司杭州供电公司 变电站的一次设备,是指在变电站系统中实现电源的接入、分配、变压、低压配电、电能质量保护及电能输出的相关设备。

(国网浙江省电力公司杭州供电公司,浙江,杭州,310000)

【摘  要】变电站的一次设备,是指在变电站系统中实现电源的接入、分配、变压、低压配电、电能质量保护及电能输出的相关设备。也就是说变电站的一次设备是直接实现变电站功能的核心设备,所以确保一次设备的运行稳定性, 直接关系到变电站的运行稳定性。合理的制定一次设备的检修计划, 确定哪些是“该修” 的设备, 可以有效的降低变电站的检修成本和运行成本, 带来变电站的更加可观的效益。
【关键词】变电一次设备;故障预测;检修方法

        前言
        从近几年变电设备的发展规律来看,变电设备的电压随着更新换代越来越高,容量越来越大,变电设备的稳定性和可靠性逐步增强。由于变电设备技术水平越来越高,这使得变电站在进行电路检修时,其停电作业方式具有严重的局限性,变电设备在面向智能化的趋势发展,因此在这种情况下,积极对变电设备的检修故障加以研究指导,并保证实现变电设备能够安全、持续、有效的运行。
一、变压器的故障预测与检测方法分析
        变电站最主要的设备之一就是变压器,因此对变压器的故障预测与检测历来是理论和实践研究中的重要环节。变压器故障主要分为以下两种类型:
        1、内部故障。所谓内部故障,是指发生于变压器油箱内的故障,主要包括引出线接地故障、绕组线匝的匝间短路以及各相绕组的相间短路。
        2、外部故障。所谓外部故障,是指发生于变压器油箱外绝缘套管、引出线位置的故障,主要包括引出线的相间故障、绝缘套管的接地短路等。在实际工作中,我们一般可通过以下方式对变压器的故障进行预测和检测:
        (1)检查变压器是否存在振动或过热现象,以及查看是否存在异常声音或气味。
        (2)通过对绝缘油中溶解气体色谱的分析,对变压器内部是否存在潜在故障进行提早分析。
        (3)通过介质损耗、交流耐压、绝缘电阻等电气试验方法,对变压器是否存在故障进行分析。
        (4)对变压器油的微水含量进行监测,避免油的绝缘性下降。
二、断路器的故障预测与检测方法分析
        在电力系统的控制与保护设备中,断路器的重要性不言而喻,其作用是结合电网实际需求,投入或退出某设备或线路,从而将出现故障的设备或线路在第一时间切除,保障电网的安全、稳定运行。在运行过程中,诱发断路器故障的原因包括以下五方面:
        1、绝缘老化或性能下降。
        2、辅助回路或电气控制发生故障。
        3、传动系统或操动机构发生故障。
        4、未能做到对绝缘器件和材料的合理选择。
        5、由于触头接触不良而导致烧熔、过热,严重时可导致短路。
        据统计:在这些诱发故障的原因中,绝缘、拒分、拒合、误动、关合开断故障所占比例分别为40%、22.5%、6%、7.3%、10.3%,其他类型故障所占比例为13.9%。为了确保断路器能够安全、稳定地运行,尽可能避免各类故障的发生,工作人员可以通过以下方式进行故障预测与检测:
        (1)对合闸接触器端子以及分闸、合闸电磁铁的最小动作电压值进行定期检测,一般来说,该值应为30%~65%的操作电压额定值,若低于或超过这一范围,则提示操作机构存在故障或异常。
        (2)若操作机构存在控制回路接触不牢靠、弹簧性能下降、各部间的摩擦增大等问题,就容易导致分闸、合闸时间的改变。
        (3)以触头的接触、腐蚀、磨损情况为依据,对主回路导电电阻进行测量。



        (4)可以借助分合闸耐压试验对真空断路器的灭弧室真空度进行检测。
        (5)对于高压开关柜,工作人员可通过局部放电监测对其内部导电连接、绝缘部分的缺陷进行检测,同时还可以对触头接触程度进行判断。
三、金属氧化物避雷器故障的预测和检测
        避雷器是保证电力系统安全运行的重要保护设备之一,主要作用是限制由线路传来的雷电过
        电压或由操作引起的内部过电压。金属氧化物避雷器自问世以来由于其具有优良的非线性特性而在电力系统中得到了广泛应用,但在使用中也存在各种各样的故障,主要包括:
        1、阀片老化、受潮等引起避雷器热击穿甚至爆炸。
        2、瓷套、端子和基座由于设计工艺不良,大气腐蚀等原因受机械力的作用可能会出现避雷器开裂、倾倒等故障。
        3、支持绝缘套管在长期电压的作用下,绝缘性能不良或受潮等引起泄漏电流增加,最终造成绝缘击穿或爆炸。
        4、受雨、雪、尘埃等的污染,会由于避雷器内外电位分布不同而导致径向局部放电现象发生,从而损坏整支避雷器。为了降低金属氧化物避雷器的运行故障,主要的预测及检测方法有以下几种:
        (1)绝缘电阻测试,初步了解其内部是否受潮;
        (2) 测量直流1m A 电压U 1m A 及0.75U 1m A下的泄漏电流,检查其阀片是否受潮;
        (3)测量运行电压下交流泄漏电流,正常运行情况下,流过避雷器的主要是容性电流,阻性电流只占很小一部分,约为10% ~20% ,当阀片老化时,避雷器受潮、内部绝缘部件受损及表面严重污秽时,容性电流变化不多,而阻性电流大大增加;
        (4)通过在线监测装置监测金属氧化物避雷器的运行状况。
四、红外检测技术
        红外检测是一种非接触性的检测技术,特点是安全性强、检测准确,能检测出0.1℃,根据正常状态下设备的发热规律及其表面温度场的分布和温升状况,结合设备结构及传热途径,进一步分析设备在各种故障状态下的热像及温升,再结合其他检测结果,就能较好地诊断出设备有何故障及故障点和类型。电气设备的热故障一般可概括为:
        1、导体连接或接触不良;
        2、介质损耗增大;
        3、电压分布不均匀或泄漏电流过大;
        4、绝缘老化、受潮、缺油等,产生局部放电;
5、磁回路不正常。
        对于红外检测一般有以下几方面的要求:
        (1)被检设备是带电运行设备,应尽量避开视线中的封闭遮挡物,如门和盖板等。
        (2)待测目标及环境温度不宜低于5℃,环境湿度不大于85% ,风速不大于0.5m /s,不宜在雷、雨、雾、雪等天气条件下进行。
        (3)户外晴天要避开阳光直接照射或反射进入仪器镜头,在室内或晚上检测应避开灯光的直射,宜闭灯检测。
        (4)检测电流致热型设备,最好在高峰负荷下进行。否则,一般应在不低于30% 的额定负荷下进行,同时应充分考虑小负荷电流对测试结果的影响。
        结束语
        总之,变电一次设备故障的预测和检测目前还主要是依靠常规预防性试验以及实践积累的经验来进行的。另外,随着电子、计算机、光电、信号处理和各种传感技术的发展,电力设备在线状态监测装置的不断推广和应用,能更早地发现电力设备的潜伏性故障,必要时可提供预警或规定的操作,从而确保电网的安全、可靠运行。
参考文献:
[1]邱剑锋.  浅谈变电站一次设备在线监测方法和配置[J]. 广东科技. 2009(10)
[2]武建文.  配电一次设备及其自动化[J]. 华通技术. 201(02)
[3]杨永福.  配电自动化下一次设备选型和应用的研究[J]. 价值工程. 2010(31)
[4]岑溪,吕德生.  变电站一次设备运行中的常见故障及排除策略分析[J]. 科技致富向导. 2014(21)

投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章

  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: