變電設(shè)備在線檢測技術(shù)的應(yīng)用
通過介紹SPM型電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)及其油中氣體在線監(jiān)測、電容型設(shè)備狀誠監(jiān)測、氧化鋅避雷器狀態(tài)檢測裝置的原理、性能,運(yùn)行情況.闡述電氣設(shè)備在線狀態(tài)監(jiān)測與診斷技術(shù)的應(yīng)用,并提出實(shí)踐過程的幾點(diǎn)認(rèn)識.下面是小編搜集整理的相關(guān)內(nèi)容的論文，歡迎大家閱讀參考。
摘要：電力系統(tǒng)在自動(dòng)化建設(shè)過程中，對電能穩(wěn)定性提出了更高要求。電力變壓器作為電力系統(tǒng)內(nèi)的重要電氣設(shè)備，對電力變壓器運(yùn)行要求也在不斷提高。為了能夠滿足電力系統(tǒng)發(fā)展需求，構(gòu)建智能化在線檢測方式與故障診斷體系，已經(jīng)成為電力系統(tǒng)發(fā)展必然趨勢。在線檢測技術(shù)與狀態(tài)檢修在變電設(shè)備內(nèi)應(yīng)用，能夠有效提高變電設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性及安全性，適當(dāng)延長變電設(shè)備使用壽命，充分發(fā)揮出變電設(shè)備效率。文章對變電設(shè)備在線檢測技術(shù)及狀態(tài)檢修進(jìn)行分析研究，希望能夠滿足電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展需求。
關(guān)鍵詞：變電設(shè)備;在線檢測;狀態(tài)檢修;故障診斷
變電設(shè)備是變電站運(yùn)行的重要設(shè)備，承擔(dān)著變電站穩(wěn)定運(yùn)行的職責(zé)。變電設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量直接決定著變電站運(yùn)行質(zhì)量，對電力系統(tǒng)電能傳輸穩(wěn)定性與安全性具有直接性影響。我國變電站在對變電設(shè)備檢修中，主要采取周期性檢修制度，檢修工作以預(yù)防為主。變電站智能化發(fā)展過程中，傳統(tǒng)周期性檢修制度所存在的問題開始逐漸暴露出來，對電力系統(tǒng)發(fā)展造成嚴(yán)重影響。伴隨著研究人員不斷深入研究分析，電力系統(tǒng)主要開始應(yīng)用狀態(tài)檢修方式。
一、變壓器在線檢測技術(shù)與實(shí)踐應(yīng)用
1.1變壓器常見故障
變壓器是變電站內(nèi)主要變電設(shè)備，承擔(dān)著電能傳輸?shù)呢?zé)任。變壓器主要在室外環(huán)境下運(yùn)行，伴隨著電力設(shè)備應(yīng)用范圍的增加，部分變電器也開始逐漸在室內(nèi)運(yùn)行。變壓器在運(yùn)行中出現(xiàn)故障，主要是受到設(shè)備生產(chǎn)質(zhì)量及安全工藝造成，同時(shí)對變電器運(yùn)行維修和檢測之間也有著十分緊密關(guān)聯(lián)。變壓器主要由三種材料構(gòu)成，分別為導(dǎo)磁材料、絕緣材料與導(dǎo)電材料。正常情況下，變壓器的絕緣性能主要是應(yīng)用絕緣油實(shí)現(xiàn)，剩余部分應(yīng)用絕緣材料或者是合成材料。變壓器在運(yùn)行過程中，會(huì)產(chǎn)生磁場，進(jìn)而對變壓器運(yùn)行造成影響。變壓器自身結(jié)構(gòu)較多，同時(shí)附件數(shù)量較多，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障，對變壓器運(yùn)行性能都會(huì)造成嚴(yán)重影響。其中變壓器在運(yùn)行過程中，常見故障主要分為以下幾種：
(1)繞組故障。變壓器出現(xiàn)繞組故障，主要是由于變壓器內(nèi)繞組出現(xiàn)位移或者是短路所造成。其中繞組短路要是按照內(nèi)部結(jié)構(gòu)還可以分為四種，分別為層間短路、股間短路、匝間短路與并間短路。變壓器在運(yùn)行過程中之所以會(huì)出現(xiàn)繞組故障，主要由于變壓器制造工藝水平低下造成，與繞組結(jié)構(gòu)之間有著十分緊密關(guān)聯(lián)。繞組故障屬于變電器出現(xiàn)的主要故障，對增加變壓器運(yùn)行溫度，嚴(yán)重情況下還會(huì)出現(xiàn)輕重瓦斯動(dòng)作。
(2)鐵芯故障。變電器出現(xiàn)鐵芯故障主要分為兩種情況：①由于鐵芯接地，進(jìn)而造成變壓器出現(xiàn)運(yùn)行不良情況。在靜電感應(yīng)作用之下，鐵芯應(yīng)該是懸浮，這樣造成鐵芯會(huì)向大地釋放一定數(shù)量點(diǎn);②為鐵芯多點(diǎn)接地，與變電器之間形成閉合回路。在這種情況下，由于受到主磁通的影響，電流溫度將顯著增加，變壓器內(nèi)氣體得不到有效釋放，進(jìn)而造成瓦斯動(dòng)作情況。
(3)分接開關(guān)故障。分接開關(guān)故障主要可以分為兩種類型，分別為有載分解開關(guān)故障與無載分解開關(guān)故障，其中主要以有載分接開關(guān)故障最為常見。有栽開關(guān)故障主要造成兩種事故，分別為過渡電阻擊穿事故與燒斷故障。造成變壓器出現(xiàn)分解開關(guān)故障主要原因是由于變壓器密封不良，或者是密封圈出現(xiàn)了老化情況。
1.2變壓器在線檢測技術(shù)
(1)變壓器鐵芯多點(diǎn)接地在線檢測技術(shù)。變壓器鐵芯在運(yùn)行過程中要是出現(xiàn)一點(diǎn)接地情況，所產(chǎn)生的電流數(shù)值一般較小，僅僅有幾毫安。但是變壓器鐵芯一旦出現(xiàn)多點(diǎn)接地情況，就會(huì)形成換流，換流數(shù)值的大小主要受到非正常接地特點(diǎn)所決定。鐵芯接地所產(chǎn)生的換流數(shù)值一旦超過預(yù)警數(shù)值，繼電器就會(huì)立即發(fā)出警報(bào)。變壓器鐵芯多點(diǎn)接地在線檢測技術(shù)裝置主要由三部分構(gòu)成，分別為通信接口、無線收發(fā)模塊與接地電流模塊[1]。
(2)變壓器油色譜在線檢測技術(shù)。正常情況下，大型變壓器絕緣結(jié)構(gòu)都屬于油紙絕緣結(jié)構(gòu)，與變壓器容量及電壓等級之間有著十分緊密關(guān)聯(lián)�，F(xiàn)階段，我國所應(yīng)用的電壓器容量存在較大差異，所需要的絕緣油體積也不同。一般情況下，絕緣油內(nèi)氣體主要有四種，分別為氨氣、氧氣、一氧化碳、二氧化碳。一旦變壓器在運(yùn)行中出現(xiàn)故障，絕緣油就會(huì)產(chǎn)生氫氣或者是醛類氣體�，F(xiàn)階段，在對變壓器故障診斷上，還可以通過判斷變壓器絕緣油所釋放的氣體進(jìn)行研究。這種檢測技術(shù)能夠有效對變壓器潛在隱患發(fā)現(xiàn)出來，提前對變壓器安全隱患進(jìn)行預(yù)防。主變油色譜在線檢測技術(shù)現(xiàn)階段在變壓器故障檢測內(nèi)已經(jīng)廣泛應(yīng)用，有關(guān)研究理論與技術(shù)已經(jīng)十分成熟。主變油色譜在線檢測技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中，主要具有三方面特點(diǎn)，首先，數(shù)據(jù)通信功能十分完善，在線檢測所得到的數(shù)據(jù)自動(dòng)儲(chǔ)存到信息管理系統(tǒng)內(nèi);其次，能夠有效對變壓器絕緣油進(jìn)行在線檢測;最后，具有信號傳輸與組分分析功能，有效解決檢測過程中所出現(xiàn)的誤差。
(3)變壓器熱點(diǎn)溫度在線檢測技術(shù)。變壓器在運(yùn)行過程中，內(nèi)部存在不均勻溫度情況，可能出現(xiàn)雖然變壓器整體溫度較低但是局部溫度較高情況。變壓器絕緣油溫度雖然沒有超過規(guī)定范圍，但是變壓器內(nèi)的發(fā)熱源會(huì)由于溫度鍋蓋，出現(xiàn)破損情況。變壓器熱點(diǎn)溫度在線檢測技術(shù)主要是利用兩種技術(shù)，分別為紫外成像技術(shù)與紅外成像技術(shù)。紅外成像技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中，能夠在不影響變壓器運(yùn)行情況下，對變壓器內(nèi)所存在的缺陷進(jìn)行檢測，了解變壓器在致熱性與電壓上的不足[2]。
二、變電設(shè)備狀態(tài)評價(jià)方法
2.1狀態(tài)評價(jià)理論
評價(jià)主要是對檢測對象與檢測目標(biāo)屬性進(jìn)行了解，同時(shí)對定量進(jìn)行計(jì)算。評價(jià)也是對管理對象標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行衡量，利用合理方式進(jìn)行判斷，將預(yù)期結(jié)果與目標(biāo)進(jìn)行對比分析，得到最佳結(jié)果。變電設(shè)備狀態(tài)評價(jià)是建設(shè)在衡量數(shù)據(jù)上。由于電力行業(yè)自身存在一定特殊習(xí)慣，狀態(tài)評價(jià)為：按照電力行業(yè)在從傳統(tǒng)運(yùn)行所積累的故障與缺陷數(shù)據(jù)，借助先進(jìn)技術(shù)手段，采取變電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，對狀態(tài)信息進(jìn)行對比分析。變電設(shè)備狀態(tài)評價(jià)是以數(shù)據(jù)信息作為前提，尤其是需要變電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息進(jìn)行保證，在對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行整合過程上，僅僅依托人工方式難以落實(shí)。要是僅僅應(yīng)用有關(guān)部門人員一同完成，工作數(shù)量較大，同時(shí)非常容易出現(xiàn)脫節(jié)情況，需要加快變電設(shè)備狀態(tài)檢修應(yīng)用[3]。
2.2評價(jià)流程
對變電設(shè)備狀態(tài)評價(jià)上，首先需要明確評價(jià)目標(biāo)，然后就是對影響變電設(shè)備參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，對變壓設(shè)備運(yùn)行能力進(jìn)行了解，保證能夠選擇合理的變電設(shè)備狀態(tài)評價(jià)手段，構(gòu)建數(shù)學(xué)評價(jià)模型;最后對評價(jià)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，保證評價(jià)結(jié)果的合理性。變電設(shè)備狀態(tài)評價(jià)結(jié)果要是與實(shí)際情況存在差異，就需要對模型進(jìn)行修改。
三、故障診斷技術(shù)
3.1故障診斷技術(shù)
(1)故障診斷流程。故障診斷針對的對象主要為運(yùn)行狀態(tài)明顯下降的變電設(shè)備，造成變電設(shè)備出現(xiàn)運(yùn)行下降與較多元件之間都有著十分緊密關(guān)聯(lián)，在對變電設(shè)備故障進(jìn)行診斷之后，就能夠有效對運(yùn)行異常部位進(jìn)行確定，為故障維修提供數(shù)據(jù)幫助。故障診斷過程中要是缺少數(shù)學(xué)模型，具有較高的經(jīng)驗(yàn)性，所以應(yīng)該有效將人工智能與專家相結(jié)合[4]。(2)故障診斷方法。不同電氣設(shè)備自身結(jié)構(gòu)與功能不同，進(jìn)而在對電氣設(shè)備故障診斷上，所選擇的方法也存在一定差異。一般情況下，電氣設(shè)備故障診斷主要應(yīng)用故障樹分析法。(3)設(shè)備評估法優(yōu)缺點(diǎn)。設(shè)備評估法是以數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)的.評價(jià)方式，評價(jià)結(jié)果十分全面。設(shè)備評估法與其他設(shè)備評價(jià)方法相比較，評價(jià)結(jié)果更加直觀，同時(shí)能夠在更加廣泛范圍內(nèi)應(yīng)用。按照變電設(shè)備特點(diǎn)與運(yùn)行狀態(tài)，利用運(yùn)行檢測、巡視檢測、維修檢測等多種檢測方式，找到計(jì)算評價(jià)方法。按照變電設(shè)備狀態(tài)量性，構(gòu)建量化模型，細(xì)化變電設(shè)備元件，了解不同變電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)[5]。
3.2故障樹分析法
(1)故障樹分析理論。故障樹分析法主要應(yīng)用在設(shè)備設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)上，利用造成設(shè)備在運(yùn)行過程中所能夠出現(xiàn)的故障影響因素，進(jìn)行深入分析研究，按照所找到的數(shù)據(jù)信息，形成故障圖，進(jìn)而了解到設(shè)備出現(xiàn)故障的原因，判斷故障發(fā)生可能性。對解決設(shè)備故障具有重要意義，同時(shí)還能夠?qū)︻A(yù)期故障進(jìn)行糾正。故障樹分析法屬于穩(wěn)定性較高的研究方法。(2)變電設(shè)備故障樹分析。故障樹分析法在實(shí)際應(yīng)用過程中，由于受到分析對象、精細(xì)程度等因素的不同，變電設(shè)備故障樹分析主要從以下幾方面分析：首先，構(gòu)建故障樹。構(gòu)建故障樹是對變電設(shè)備故障分析關(guān)鍵環(huán)節(jié)，故障樹構(gòu)建質(zhì)量與分析結(jié)果之間有著十分緊密關(guān)聯(lián)。部分電器設(shè)備由于自身結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜故障樹所涉及到的內(nèi)容較多。故障樹在構(gòu)建上，就是對有關(guān)數(shù)據(jù)信息及資料進(jìn)行采集，然后確定頂事件，最后構(gòu)建故障樹;其次，構(gòu)建故障樹數(shù)學(xué)模型。故障樹數(shù)學(xué)模型在構(gòu)建過程中，需要對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行假設(shè)，同時(shí)保證各個(gè)元件都是獨(dú)立存在[6];最后，對故障樹進(jìn)行定性研究。對故障樹進(jìn)行定性研究主要作用就是對頂事件原因，進(jìn)而造成頂事件出現(xiàn)的原因，了解電氣設(shè)備所存在的潛在故障，對故障進(jìn)行診斷，不斷對變電設(shè)備設(shè)計(jì)方案與維修方案進(jìn)行完善。
四、提高變電設(shè)備在線檢測與狀態(tài)檢修的對策
4.1制定完善狀態(tài)檢修保證體系
首先，電力企業(yè)需要按照電力系統(tǒng)特點(diǎn)，逐漸對質(zhì)量保證制度進(jìn)行完善，推動(dòng)檢修設(shè)備規(guī)范化落實(shí)，同時(shí)對檢修人員工作職責(zé)進(jìn)行確定。推動(dòng)狀態(tài)檢修規(guī)范化建設(shè)，以人為本，提高安全管理制度[7]。其次，完善變電設(shè)備檢修驗(yàn)收制度。為了能夠有效提高檢修質(zhì)量，電網(wǎng)企業(yè)可以制定檢修質(zhì)量驗(yàn)收制度，保證檢修過程中能夠發(fā)現(xiàn)變電設(shè)備潛在安全隱患。
4.2提高計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)在變電站設(shè)備檢修中的應(yīng)用
變電設(shè)備檢修工作所涉及到的環(huán)節(jié)較多，同時(shí)造成變電設(shè)備出現(xiàn)故障的原因較多，要是僅僅應(yīng)用人工檢修形式，難以在最短時(shí)間內(nèi)找到造成變電設(shè)備出現(xiàn)故障的原因。因此，在變電設(shè)備檢修上，可以借助計(jì)算機(jī)技術(shù)。計(jì)算機(jī)技術(shù)在變電設(shè)備檢修工作內(nèi)應(yīng)用之后，不僅能夠有效保證變電設(shè)備檢修工作合理落實(shí)，推動(dòng)變電設(shè)備檢修管理平臺(tái)的構(gòu)建，提高檢修方案科學(xué)合理性。與此同時(shí)，計(jì)算機(jī)技術(shù)還能夠有效提高變電設(shè)備檢修決策質(zhì)量，變電設(shè)備檢修所采集到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行系統(tǒng)化分析研究，保證變電設(shè)備檢修方案的合理[8]。
五、結(jié)束語
我國對變電設(shè)備在線檢測技術(shù)與狀態(tài)檢測研究時(shí)間較短，對變電設(shè)備在線檢測技術(shù)與狀態(tài)檢測有關(guān)理論與技術(shù)還需要進(jìn)一步深入研究。從現(xiàn)階段發(fā)展情況來說，在線檢測技術(shù)與狀態(tài)檢修基本上能夠滿足變電設(shè)備檢修需求，推動(dòng)變電站自動(dòng)化方向，降低變電設(shè)備運(yùn)行成本，提高變電站運(yùn)行穩(wěn)定性。在線檢測技術(shù)和狀態(tài)檢修在變電設(shè)備上應(yīng)用，所具有的優(yōu)勢越加顯著，進(jìn)而對其分析研究具有重要意義。
參考文獻(xiàn)：
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