变电站电力设备运行监测与维护分析

发表时间:2020/12/29   来源:《中国电业》2020年第·21期   作者: 1杜世逸 2杜万昌
[导读] 在电力系统运行中,变电站运行需要定期进行设备运行情况监测和维护,处理传统监测设备中不足,突破故障监测局限性,采用现代化技术,实现电力故障在线监测和维护,提升电力设备运行水平,提高电力设备应用效率。
        1杜世逸   2杜万昌
        1国网辽宁大连供电公司超高压变电运检工区 辽宁大连   116000
        2国网黑龙江大庆供电公司   黑龙江 大庆 163000  

        摘要 :在电力系统运行中,变电站运行需要定期进行设备运行情况监测和维护,处理传统监测设备中不足,突破故障监测局限性,采用现代化技术,实现电力故障在线监测和维护,提升电力设备运行水平,提高电力设备应用效率。本文就结合变电站电力设备常见故障,从建立监测系统、明确注意要点、高压断路器监测等方面,对变电站电力设备运行监测进行分析,并以此为依据,提出变电站电力设备运行维护相关对策。
        关键词 :变电站 ;电力设备 ;运行监测 ;运行维护
        变电站中的电力系统对电能有着传输和分配的职能,对变电站中电力设备的日常监测和维护是保证电力系统正常运转的重要工作内容之一。随着我国变电站电力系统容量的增大,电力设备的安全运转和稳定运行也越来越重要。应不断加强对电力设备日常运行的实时监测并做到及时维护,使电力设备的运行达到标准,减少事故发生的概率。
        一、变电站电力设备的日常运行监测
        1. 1 变电站电气设备运行监测的相关内容
        1. 1. 1 电容型电力设备的监测
        在变电站的电力设备中,电容型绝缘设备包括电流互感器、耦合电容器、电容型主变压器套管、电压互感器等,一旦对其监测的结果与正常范围有出入,须及时发出预警以便对电力设备的潜伏故障进行及时诊断维修,避免事故发生。
        1. 1. 2 变压器运行状态的监测内容
        对变压器运行状态的常见监测方法包括: A. 形成频率的分析方法。主要是对变电站变压器绕组是否产生变形的有效监测方法。形成频率的分析方法主要是利用绕组的机械位移现象所产生的轻微改变电容以及电感来对变压器的绕组状态进行监测,检测其是否正常运行。B. 变电器的局部放电方法。这种方法不但是电力设备绝缘系统老化的主要征兆,还是导致变电器局部绝缘以致身背的重要机理所在,常见的局部放电法主要包括化学检测、光学监测、电气的监测以及声学的监测等。C. 含油设备的气体分析法。这种方法是对含油电力设备绝缘的重要检测方法。不同的电力设备,发生故障的时候,会产生不同的气体,若对这些气体的含量、主要成分进行仔细分析,则可以对电力设备运行加强监测。D. 湿度检测方法。太高的含水量不但会降低电力设备的绝缘强度,也会造成设备的局部放电现象,设备一旦达到一定温度会产生水泡,这一方法较为直观。
        1. 2 高压断路器的监测
        变电站对高压断路器运行状态的监测,主要是以常年积累的故障产生的统计数据进行确定,根据总结分析,在高压断路器故障中,绝大多数的问题包括控制回路在内的机械故障,而绝缘故障、发热故障、灭弧等设备故障则不常发生,因此,对于高压断路器的主要监测内容应包括以下几方面: A. 对断路器的触头特性进行监测,对断路器的行程、过行程以及运动速度进行在线监测。B. 监测断路器分闸线圈、合闸线圈的控制回路能否良好运行; 其电流、电压以及线圈是否保持连续性以及完整性,能否对断路器的运行性能进行间接反映。C. 对合闸弹簧的压缩情况进行监测。D. 对断路器内部机构的缓冲性能、运行零件是否脱落、是否存在卡滞现象、其机构运动时有否碰撞等进行监测。
        二、变电站电力设备常见故障
        通过对变电站电力设备故障产生因素分析,便于变电站技术人员清楚了解各个故障产生因素,对外部电力故障因素有深入的认识,了解停机故障常见类型。

通常情况下,在变电站运行一段时间以后,因为设备磨损严重、设备老化等,导致变电站电力设备发生异常运行状况。例如,在遇到雷雨天气时,由于电力设备遭受雷击,电力设备发生线路损坏问题,产生连锁反应,导致电力设备损坏。为了将电力设备故障率降至最低,需要结合实际情况,选择最佳维护管理方式,对运行设备采取实时在线监测手段,实现对电力系统运行情况实时监管,保证电力设备维护工作有序进行。
        三、变电站电力设备运行监测要点
        3.1 建立监测系统
        在电力设备出现故障之前,通常会发生物理或者化学反应,通过对各个信息综合分析以后,可以实现对电力设备故障因素初步诊断,及时防范各种故障,减少故障发生。在变电站电力设备运行过程中,采用在线监测方式,对故障发生可能性进行评估,经过在线对设备运行情况的判断,得出相应判断结果,降低不必要故障问题出现,延长电力设备应用期限,避免电力设备在运行过程中发生突然运转状况,提升电力系统运行水平。在在线监测过程中,需要根据电力设备运行情况,及时采集监测数据信息,并在信息传递共享过程中,通过采取全开放式联机,让相关人员利用在线系统实现数据获取,这样不但便于变电站相关人员实现在线监测,同时也便于用户通过登陆监测系统实现在线监测。在变电站在线监测和用户监测方式中,两者主要区别就是,用户登陆的监测系统只具备读取功能,而变电站相关人员登陆的在线监测系统具有系统维护功能。不管采取哪种系统方式,都包含了在在线数据中心联机运行范围内。在变电站内部控制部门中设有监测数据部门,通过系统监测在线技术,由专业人员进行系统监测管理,及时发现系统故障并排除,提升电力设备运行水平。
        3.2 明确注意要点
        在线监测过程中,一般适合应用在变电站自动化控制中,但是给变电站设备技术改造升级增添难度,一旦发生设备故障,必将会给变电站带来严重损失,甚至威胁相关人员生命安全。如果采取事后维修方式,容易让事故处理存在滞后性,并且这种维修方式在操作上比较繁琐,影响故障处理效果。所以,通过对维修技术转型升级,定期进行设备监测和维护,能够缩短设备维修周期,部件无需频繁拆卸,维修时间大大缩减,降低意外事故出现,提升电力设备运行效率,促进变电站更好发展。在采取在线监测技术过程中,应该明确注意要点,对电力设备故障及时检修,结合变电站设备运行状况,特别是部分隐蔽性故障,通过在线监测,可以达到监控效果。简化电力设备检修流程,减少能源消耗,降低资源投放,提升工作质量,保证电力系统安全运行。
        3.3 高压断路器监测
        变电站对高压断路器运行情况实时监测,可以对长期积累的故障信息进行积累和确定,结合工作经验,在对高压断路器故障分析过程中,大部分问题产生于控制回路中机械故障等方面,而绝缘故障、发热故障等,在电力设备故障中不太常见。所以,在对高压断路器故障监测过程中,应该从以下几个方面进行 :首先,对高压断路器机械特性情况进行监测,对断路器运行过程、合分闸速度等进行监测。其次,对断路器分闸线圈、合闸线圈控制回路进行监测,监测其电流、电压及线圈运行状况。最后,对断路器内部设备缓冲情况、运行了零件脱落状况等进行监测。
        结语:
        定期定时对变电站电力设备进行日常监测,并提高定期维护的工作效率和维护管理水平,将监测责任落实到人,提早发现电力设备中的故障隐患,对电力设备的安全事故进行有效的预防,只有这样,才能保证电力设备的正常运行,提高其工作运行效率,增加电能对社会服务的能力。
        参考文献:
        [1]储恩平,李方.变电站电力设备运行监测与维护研究[J].中国设备工程,2020(02):126-127.
        [2]杨明朝.变电站电力设备运行监测与维护分析[J].电子测试,2020(02):93-95.
        [3]沈雪冰,宋国君.变电站电力设备运行监测与维护[J].黑龙江科学,2017,8(21):78-79.
       
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