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摘要:当前,电力资源作为一种使用最为广泛、应用最为彻底、效用最为巨大的能源形势,在实际的社会发展和居民生活中占据了巨大的作用。变电设备在实际的使用过程中极易遭受外界环境的打击,造成质量上的缺陷和故障。正是基于,上述背景,在线监测技术应运而生,在线监测技术利用互联网技术对整个变电系统进行实时的检测与管控,及时的对其中存在的问题和故障做出诊断,对于维护变电设备的正常使用具有重要作用。本文侧重研究在线监测技术在变电检修中的应用问题,希望通过本文能进一步的提升在线监测技术在变电检修中的应用价值。
关键字:在线监测技术、变电检修、应用、分析
一、引言
一直以来,电力系统在我国扮演着不可替代的作用,特别是随着国民经济的持续发展,人们的物质生活水平得到了巨大的提升,对用电的需求也逐渐加大,为了进一步提升用电的安全性,并满足广大用户的用电需求,便要加强变电检修工作水平,从而保证电力系统的稳定运行。因此,采用在线监测技术来更好的检修保护变电设备是具有一定现实意义的。
二、变压器在线监测
2.1 变压器油色谱在线监测
变压器油是主变压器的主绝缘和散热的主要介质,必须定期对大型变压器油进行试验,通过对变压器油的试验,从而发现变压器内部是否存在缺陷或异常状况。然而定期检验的周期一般都比较长,出现还未到试验周期电力设备就出现事故了,所以提出对变电站的对变压器没油进行实时在线监测足非常有必要的。变压器油色谱在线监测过程,是将变压器本体油经循环管路循环并进入脱气装置,再由脱气装置进入分析仪,经数据处理打印出可燃气体等的谱图及含量值。根据变压器油中的溶解气体,反映出变压器内部的故障类型。如果是放电性故障,乙炔含量将明显增长;如果是过热性故障,总烃含量将明显增大。油中特征气体含量的变化是变压器发生故障的前兆。通过监测确定特征气体,油中溶解气体分析已被证明对于发现油浸变压器内部潜伏性故障相当有效和可靠。安装油中特征气体传感器连续监测,可检测到早期的潜伏性故障征兆,从而有助于用户尽可能采取正确的检修措施。
2.2 局部放电监测与定位
由于变压器油、纸绝缘中含有气隙或内部场强不均匀及导体中含有尖角、毛刺等,使局部电场过于集中,造成介质击穿,出现局部放电。局部放电水平及其增长速率的明显增加,能够指示变压器内部正在发生的变化。由于局部放电能够导致绝缘恶化乃至击穿,故值得进行局部放电参数的在线监测。最常遇到的局部放电源反映了绝缘中由于某些缺陷状态而产生的固体绝缘的空洞、金属粒子和气泡。设法将很弱的局放信号从强烈的外界电磁干扰中检测出来,关键在于有效地抑制干扰。目前的趋势是采用数字信号处理技术,用软件的方法消除干扰。在变压器局部放电监测中将电气法与超声法结合起来进行局部放电量的监测和局部放电部位的定位,称为电声联合测量法。
由于超声波在油及箱壁中传播的速度分别为140m/s及5500m/s,远低于电信号的传播速度,因此利用变压器套管末屏和铁心接地端的传感器TA采集信号,经滤波、放大、处理和A/D模数转换送至计算机,同时触发示波器或记录仪,记录超声传感器CS所接收的超声波信号,然后根据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。
2.3 铁芯多点接地在线监测
变压器技术标准要求变电站的主变压器铁芯只允许一点接地,如果铁芯出现多点接地,会使主变过热引起主变事故。监测铁芯多点接地故障足利用铁芯引出线的接地电流,经取样后进行测量的。大型变压器铁芯通过外壳小套管引出变压器箱体接地。对于变压器铁芯,为消除铁芯产生悬浮电位造成对地放电,变压器铁芯要保持一点接地。
为防止铁芯硅钢片间的短路形成环流造成故障,不允许多点接地。正常情况下铁芯接地电流只有毫安级,但当铁芯发生两点以上接地故障时,该接地点的电流可增大为数安到数十安以上,严重时总烃成分明显增大,油中产生气体量的增加甚至造成气体继电器的动作。为了能及时发现铁芯多点接地故障,以便采取相应的措施,应对变压器铁芯接地电流进行监测,一旦发现铁芯接地电流出现突变或较大时,应对变压铁芯进行检查,如果发生铁芯多点接地必须及时进行处理,如果一时未能处理时,可以采取串入电阻等临时措施以减小铁芯接地电流。
三、高压断路器在线监测
一是监测操作运行特性:随着科学技术的不断革新,如今可以对开关的每一次合分操作时的运行速度和时间记录 下来,然后结合断路器的行程时间特性,就可以将各种机械动作参数给提取出来,并且对其变化进行分析,可以将机械故障出现的隐患问题及时找出来,并且对可能出现的故障进行科学的预测。通过实践研究表明,在监测下,可以对断路器机械部分疲劳老化、磨损、生锈等影响下,正常机械性能衰退问题进行有效的反映。
二是操作线國电流的监测:对于断路器动作的控制,非常关键的元件就是分、合闸操作线國,将霍尔元件电流传感器给应用过来,可以对多种信息的分合闸电流波形进行监测,对每次操作监测到的波形变化进行分析,那么就可以将断路器机械故障给有效诊断出来。
三是断路器触头磨损的监测:要想监测断路器触头磨损问题,只需要对12的累积量进行测量就可以实现,从电流互感器的二次侧来取电流,利用开关的辅助接点的动作时间来决定时间。
四是主操作杆.上机械负载特性的监测:对主操作杆.上机械负载特性进行监测,可以将开关刚分.刚合的时刻以及出头接触压力给提供出来,还可以将连杆松动、断裂、卡死以及机械负载特性 与机构输出特性之间的配合情况给充分反映出来。
四、高压设备温度在线监测
一是导电连接固定接触和可动接触: 接触不良问题的出现,有着多种诱发原因,比如机械振动、触动烧蚀,升高了接触处的温度,导致接触处出现氧化状况,这样就会进一步增加接触电阻, 导致局部熔焊或者有火花出现,对于周围绝缘材料也会造成不良的影响,最终损坏电气设备。因此,就需要监测开关设备导电连接处的温度,如果温度过热会发出报警信息,可以避免出现重大事故,对于故障恶化进行有效的控制。目前,经常将高分子PTC热敏材料作为电工功能材料,随着温度的变化,会有非线性变化出现于它的电阻率中,可以将设备的实际温度给准确反映出来,同时,可以对报警温度进行科学设定,对运行人员及时通知或者报警。
二是红外热像仪:如今已经将红外热像仪广泛应用到高压电气设备的温度监测中,可以非常有效的诊断高压电气设备异常发热问题的出现。对于高压断路器,也可以对导电回路电阻进行检测,借助于检测结果,来对开关触头的具体情况进行判断。如果触头接触不良,那么就会在较大程度上增加接触电阻,增加热耗损功率。通过实践研究表明,红外热像仪有较高的灵敏度。
结束语:
通过上文的叙述分析我们可以得知,随着时代的进步和发展,特别是市场经济体制的确立和完善,促使电力企业在发展过程中面临的竞争日趋激烈,那么就需要充分重视在线监测技术在变电检修中的应用,对各个变电设备的使用情况以及状态参数等进行在线显示,促使电力设备更加稳定的运行,促使电网电能质量得到显著提高,促使电力行业获得更好更快的发展,为国民经济的发展做出更大的贡献。 本文简要分析了变电检修中在线监测技术的应用,希望可以提供一些有价值的参考意见。
参考文献:
[1]黄伟光,孙玮祎.在线监测技术在变电检修中的应用分析[J].南方农机,2020,51(09):227.
[2]闫帮国.基于变电检修中在线监测技术及其应用分析[J].电气技术与经济,2019(03):33-35.