对变电设备状态检修技术的探讨

报告,分析问题起因,合适的处理方式;系统在问题解决以后能主动报告变电站的设备检修情况。

3)智能化设备的一次运行

采用微处理器和光电技术设计的设备中通过一次信号回路和被控制的操作驱动回路检测,这样即简化了原有的常规机电式继电器及控制回路的结构,也取代了传统的导线连接开始使用数字程控器及数字公共信号网络。变电站二次回路中常规的继电器和其逻辑回路被可编程控制器所代替,一般的强电模拟信号和控制电缆通过用光电数字和光纤来进行更换。过程总线通信指的是过程层与间隔层之间利用交换式以太网的串行通信方式,站级总线通信指的是间隔层与变电站层之间的串行通信方式。

2 变电设备状态检修技术应用

2.1 变压器

在变电设备状态检修技术中,对变压器状态监测常用的监测方式有三种:气体分析、局部放电,以及频率响应。气体分析是通过对油中气体的成分和含量等进行分析达到绝缘诊断;局部放电是通过局部声光学检测等,检测设备是否出现老化;频率响应分析是通过对变压器绕组变形的检测。由于绕组如果出现移位,那么电感与电容就会发生细微的变化,因此,只有通过频率响应才能检测到变压器绕组发生微弱变化的状态。

2.2 断路器

断路器常常出现拒动和误动、发出异常响声和过热、着火和爆炸,以及分合闸中间态等故障。例如直流电压过高或过低、合闸回路元件接触不良、合闸线圈层次短路等都会造成断路器拒动,另外如果合闸接触器卡滞等功能故障也能造成断路器拒动。根据统计显示,一般机械故障在所有故障中占到很大的比例,因此,机械故障一般放于监测的重要地位。

2.3 隔离开关

在隔离开关中,设备常常会出现载流接触面过热和接触不良等故障,并多集中于触头或接线座中。隔离开关在设计上本身具有不少缺陷,导致载流接触的面积裕度小。同时,较多的接触性环节使设备极容易出现接触不良的现象。例如由于制造工艺方面的问题使得隔离开关合闸不到位,易造成接线座过热;另外由于制造以及现场安装不良,使得在进行刀闸大修时总能发现接线座与触指臂连接的紧固螺母松动。

2.4 互感器和GIS

在互感器中,常常出现绝缘热击穿和局部放电损坏,以及受潮等故障。互感器既要承受高电压,又要通过强电流,一旦出现故障就会出现绝缘热击穿。下U型卡子如果过紧就会改变电容屏间的电压分布,并出现较强的局部放电,若处理不够及时就会造成整个电容芯棒发生绝缘裂解击穿的事故。受潮容易引起互感器绝缘劣化,而且互感器的U型电容芯棒离油箱很近,当芯棒受潮严重时,在长期强工作量的情况下,电容屏很容易被击穿而导致整个电容芯棒被击穿,从而发生爆炸。

虽然GIS可靠性已经有了很大的提高,为了方便的检修和维护,可以从以下几个方面进行监测:气体监测和断路器电寿命和机械特征的监测,以及局部放电的监测。

3 以物联网技术的电力变压器状态检修为例

由于物联网技术的电设备状态检修不仅能够支持多种先进智能感知设备,例如:X射线和红外监测窗口等;方便数据传输和存储,利用光缆避免外界电磁干扰,并通过无线传输随时传送到主站,直接传输和存储,还拥有智能专家系统提供决策。其中,变压器状态检修主要包括以下三个层面:

1)感知层。就是在物联网中所获取的数据信息。主要就是通过在传感器的作用下实现信息的感知。虽然变压器的状态监测与检修拥有电压和电流信息,并放置多种传感器,但是光依靠传感器获取信息是不够的,有些信息还是需要检测装置来完成,比如气体含量、漏油等状态。如下图所示:

2)网络层。主要由光缆、光缆机组成。整个系统采用了分级控制的技术,不同的主站和主机各自处理自己收集到的信息,有些运行状态缓慢、长期工作的变电站中网络层存储和提取功能显得非常的重要。

3)应用层。主要是为管理人员提供变压器检修策略,为检修提供理论的参考依据。在电力系统中变压器的地位非常重要,而且设备的投入费用以及维修费用都很昂贵,所以对变压器的检修就要仔细、慎重,不仅要保证变压器的正常运行,还要不断提升变压器的效率,于此同时要避免检修时出现的停电或者负荷损失的状态。

在使用传感器和监测装置获取设备信息时,要考虑到设备自身的情况。在振动传感器中,由于外界环境的影响,比如风吹、雨雪等天气原因,引起传感器的变化,就要结合将母线、线路上的情况综合考虑进去;而对于温度、湿度等原因引起的传感器变化,就要将不同的传感器的数据进行综合的处理,采用人工智能专家系统进行分析,决定最后的检修策略。

总而言之,由于变电设备的种类复杂,而且其运行的现象千变万化,产生的原因也各不一样。对变电设备状态进行检修主要是为了能够及时和有效的监测设备运行状态,并解决潜在的故障问题。因此,变电设备状态检修技术是提供高校电网的重要依据。由于电力体制的改革,传统的定期检修已经无法满足目前电力系统的需要,因此随着在线监测技术和多项技术的不断发展,以及数字化变电站的发展,状态检修逐渐被广泛应用。不仅提高了设备技术的性能,而且还保证了变电设备的安全和稳定、可靠的运行。

参考文献:

[1]李庆辉、李庆华,有关变电设备状态检修技术的探讨[J].广东科技,2007,11.

[2]赵强,基于物联网技术的电力设备状态检修[D].华北电力大学(北京),2011.

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[4]杨红军、刘国贤、郭继芳、杨希成、郑明涛,500kV变电设备状态检修技术[J].电气应用,2008,06.

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