[摘 要] 文章介紹了高壓電氣設(shè)備絕緣在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展,并對(duì)絕緣在線監(jiān)測(cè)技術(shù)所監(jiān)測(cè)的量進(jìn)行了一定的介紹,針對(duì)不同類型的設(shè)備還作了相應(yīng)絕緣在線監(jiān)測(cè)的分析。通過開展高壓電氣設(shè)備的絕緣在線監(jiān)測(cè)工作將高壓電氣設(shè)備狀態(tài)檢修開展得更好。最后在文章末尾還對(duì)在線監(jiān)測(cè)技術(shù)開展中所遇到了問題進(jìn)行了一定的討論,需要在今后的實(shí)際工作中進(jìn)行解決。
1 前言
電力系統(tǒng)的供電可靠性關(guān)系到國(guó)計(jì)民生,如何有效地保障電力系統(tǒng)的安全、可靠運(yùn)行一直是電力部門的一個(gè)重要課題,而高壓設(shè)備的安全運(yùn)行是整個(gè)系統(tǒng)安全運(yùn)行的基礎(chǔ)。高壓電氣設(shè)備在電網(wǎng)中運(yùn)行時(shí),如果其內(nèi)部存在因制造不良、老化以及外力破壞造成的絕緣缺陷,會(huì)發(fā)生影響設(shè)備和電網(wǎng)安全運(yùn)行的絕緣事故。因此,在設(shè)備投運(yùn)后,傳統(tǒng)的做法是定期停電進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)和檢修,以便及時(shí)檢測(cè)出設(shè)備內(nèi)部的絕緣缺陷,防止發(fā)生絕緣事故。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,社會(huì)對(duì)電力供應(yīng)的可靠性要求越來越高,電力系統(tǒng)也逐漸發(fā)展壯大,傳統(tǒng)的定期停電進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)的做法已不能滿足電網(wǎng)高可靠性的要求。
隨著高壓電氣設(shè)備絕緣可靠性的提高,以及電網(wǎng)可靠性的要求,科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,逐漸提出了對(duì)高壓電氣設(shè)備采用狀態(tài)檢修的檢修方式,得到業(yè)內(nèi)人士的歡迎,但由于初期人們對(duì)狀態(tài)檢修的認(rèn)識(shí)不夠全面,誤以在線監(jiān)測(cè)作為狀態(tài)檢修的唯一基礎(chǔ),使得狀態(tài)檢修并未能真正開展起來,近幾年傳感器技術(shù)和信號(hào)處理技術(shù)的不斷完善,使得在線監(jiān)測(cè)技術(shù)在各個(gè)供電系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用,為狀態(tài)檢修工作起到了有力的補(bǔ)充作用。
我局所轄變電站較多,電壓等級(jí)從10kV到500kV均覆蓋,高壓電氣設(shè)備的數(shù)量很多,要按照常規(guī)的停電預(yù)防性試驗(yàn)來檢查高壓電氣設(shè)備的絕緣情況基本上不能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)將所有管轄設(shè)備的絕緣狀況通過預(yù)防性試驗(yàn)方法來進(jìn)行檢查,而且有可能發(fā)生在兩個(gè)試驗(yàn)周期間隔內(nèi)發(fā)生電氣設(shè)備絕緣老化而危及電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的情況。所以在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的開展顯得非常重要,現(xiàn)階段我局針對(duì)部分?jǐn)嗦菲鳌㈦娙菪碗娏υO(shè)備、避雷器等設(shè)備開展了在線監(jiān)測(cè)的試運(yùn)行。
2 高壓電氣設(shè)備絕緣在線監(jiān)測(cè)技術(shù)研究的發(fā)展概況
國(guó)外許多電力公司從上個(gè)世紀(jì)70年代就開始研究并推廣應(yīng)用變電設(shè)備在線監(jiān)測(cè)技術(shù),主要目的就是減少停電預(yù)防性試驗(yàn)的時(shí)間和次數(shù),提高供電可靠性。但當(dāng)時(shí)的設(shè)備簡(jiǎn)陋,測(cè)試手段簡(jiǎn)單,水平較低。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,在線監(jiān)測(cè)設(shè)備產(chǎn)品不斷更新完善,在線監(jiān)測(cè)技術(shù)水平不斷提高。到目前為止,許多國(guó)家已廣泛使用在線監(jiān)測(cè)技術(shù)手段。絕緣在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展大體經(jīng)歷了3個(gè)階段。
(1)帶電測(cè)試階段。這一階段起始于70年代左右。當(dāng)時(shí)人們僅僅是為了不停電而對(duì)電氣設(shè)備的某些絕緣參數(shù)(如泄露電流)進(jìn)行直接測(cè)量。設(shè)備簡(jiǎn)單,測(cè)試項(xiàng)目少,靈敏度較差。
(2)從80年代開始,出現(xiàn)各種專用的帶電測(cè)試儀器,使在線監(jiān)測(cè)技術(shù)從傳統(tǒng)的模擬量測(cè)試走向數(shù)字化測(cè)量,擺脫將儀器直接接入測(cè)試回路的傳統(tǒng)測(cè)量模式,取而代之的是使用傳感器將被測(cè)量的參數(shù)直接轉(zhuǎn)換成電器信號(hào)。
(3)從90年代開始,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的推廣使用,出現(xiàn)以計(jì)算機(jī)處理技術(shù)為核心的微機(jī)多功能絕緣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感技術(shù)和數(shù)字波形采集與處理技術(shù),實(shí)現(xiàn)更多的絕緣參數(shù)在線監(jiān)測(cè)。這種在線監(jiān)測(cè)信息量大、處理速度快,可以對(duì)監(jiān)測(cè)參數(shù)實(shí)時(shí)顯示、儲(chǔ)存、打印、遠(yuǎn)傳和越線報(bào)警,實(shí)現(xiàn)了絕緣在線監(jiān)測(cè)的自動(dòng)化,代表了當(dāng)今絕緣在線監(jiān)測(cè)的發(fā)展方向。到目前為止,大量的在線監(jiān)測(cè)的技術(shù)已經(jīng)在電力系統(tǒng)設(shè)備缺陷檢測(cè)中得到廣泛應(yīng)用,并有了一定的經(jīng)驗(yàn)。如變壓器油在線色譜分析、電氣設(shè)備的紅外測(cè)溫技術(shù)等已經(jīng)非常成熟,并在檢測(cè)設(shè)備的絕緣性能中發(fā)揮了重要的作。
在國(guó)內(nèi),在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用始于上世紀(jì)80年代。由于受當(dāng)時(shí)整體技術(shù)水平的限制,如電子元件的可靠性不高,計(jì)算機(jī)應(yīng)用剛剛起步,當(dāng)時(shí)的在線監(jiān)測(cè)技術(shù)水平較低。到2000年后,隨著在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的不斷成熟及客觀的需要,在線監(jiān)測(cè)技術(shù)又開始重新被大家所重視,目前,在國(guó)內(nèi)很多地區(qū)的供電企業(yè)都開展了這項(xiàng)工作。
3 基本原理
3.1檢測(cè)對(duì)象及參數(shù)
高壓電氣設(shè)備絕緣在線監(jiān)測(cè)技術(shù)是在電氣設(shè)備處于運(yùn)行狀態(tài)中,利用其工作電壓來監(jiān)測(cè)絕緣的各種特征參數(shù)。因此,能真實(shí)的反映電氣設(shè)備絕緣的運(yùn)行工況,從而對(duì)絕緣狀況作出比較準(zhǔn)確的判斷。在線監(jiān)測(cè)技術(shù)可以根據(jù)變電站中不同電氣設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè),檢測(cè)其介質(zhì)損耗值、電容量、泄漏電流、絕緣電阻、母線電壓和三相不平衡信號(hào)等電氣參數(shù)。隨著在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的不斷發(fā)展其監(jiān)測(cè)的電氣量也不斷增加,我們可以根據(jù)需要檢測(cè)所需的電氣量。
3.2在線監(jiān)測(cè)的一般功能
近幾年研制的高電壓設(shè)備絕緣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)既能對(duì)帶電設(shè)備的絕緣特性參數(shù)實(shí)時(shí)測(cè)量,又能對(duì)獲取數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。一般具有以下功能
a測(cè)量避雷器在運(yùn)行中的容性電流和阻性電流變化情況,掌握其內(nèi)部絕緣受潮以及閥片老化情況。
b測(cè)量CVT、耦合電容器、電流互感器、套管等容性設(shè)備的泄漏電流和介質(zhì)損耗,掌握其內(nèi)部受潮和絕緣老化及損壞缺陷。
c測(cè)量充油設(shè)備絕緣油的內(nèi)部可燃性氣體變化情況,掌握設(shè)備內(nèi)部有無過熱、放電等缺陷情況。
d檢測(cè)阻抗穩(wěn)定,不受變電站強(qiáng)電磁干擾的影響,在系統(tǒng)操作過電壓、雷電過電壓作用下具有自保護(hù)性,不發(fā)生性能變化和軟件損壞現(xiàn)象。
e檢測(cè)信號(hào)傳輸好,不發(fā)生失真和對(duì)其附近的其他信號(hào)有影響,同時(shí)也不受其他信號(hào)的干擾。
f具有專家分析功能,智能化判斷設(shè)備內(nèi)部絕緣狀態(tài)。 g系統(tǒng)分析數(shù)據(jù)能夠遠(yuǎn)程傳輸,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。
4 監(jiān)測(cè)設(shè)備要點(diǎn)分析
4.1避雷器
目前變電站使用的氧化鋅避雷器絕大部分不再有串聯(lián)間隙,MOA運(yùn)行期間總有一定的泄漏電流通過閥片,加速閥片老化;而受潮和老化是MOA閥片劣化的主要原因。檢測(cè)MOA泄漏全電流和阻性電流能有效地反應(yīng)MOA的絕緣狀況,在電流測(cè)量反映整體嚴(yán)重受潮現(xiàn)象,早期老化時(shí)阻性電流增加較多,全電流變化則不明顯。
在正常運(yùn)行情況下,流過避雷器的主要電流為容性電流,阻性電流只占有很小的一部分,約為10%-20%左右。阻性分量主要包括:瓷套內(nèi)、外表面的沿面泄漏,閥片沿面泄漏及其本身的非線性電阻分量,絕緣支撐件的泄漏等。當(dāng)閥片老化、避雷器受潮、內(nèi)部絕緣部件受損以及表面嚴(yán)重污穢時(shí),容性電流變化不多,而阻性電流卻大大增加。避雷器事故主要原因是阻性電流增大后,損耗增加,引起熱擊穿。所以測(cè)量交流泄漏電流及其有功分量是現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)避雷器的主要方法,預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程也將氧化鋅避雷器(MOA)"運(yùn)行中泄漏電流"的測(cè)量列入預(yù)試項(xiàng)目。
4.2CVT、耦合電容器、電流互感器、套管等容性設(shè)備
測(cè)量CVT、耦合電容器、電流互感器、套管等容性設(shè)備介質(zhì)損失角正切值是一項(xiàng)靈敏度很高的試驗(yàn)項(xiàng)目,它可以發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備絕緣整體受潮、絕緣劣化以及局部缺陷。絕緣受潮缺陷占用電容型設(shè)備缺陷的85.4%,這是由于電容型結(jié)構(gòu)是通過電容分布強(qiáng)制均壓的,其絕緣利用系數(shù)較高,一旦絕緣受潮往往會(huì)引起絕緣介質(zhì)損耗增加,導(dǎo)致?lián)舸=^緣最終擊穿的發(fā)展速度非常快,然而絕緣劣化一般具有以下一些基本特征:
a 絕緣介質(zhì)損耗值會(huì)增加,由此以及其他原因產(chǎn)生的熱量最終可能導(dǎo)致絕緣的熱擊穿。測(cè)量絕緣損失角正切值(tgδ)可以檢測(cè)介質(zhì)損耗的變化。
b 絕緣中可能伴隨有局部放電和樹枝狀電的發(fā)生。放電量很大的局放通常只是在有雷電或者操作過電壓存在以及絕緣損壞的過程中才出現(xiàn),通過tgδ測(cè)量可以反映由此產(chǎn)生的介質(zhì)損耗。
c 絕緣特性受溫度變化的影響增大。絕緣溫度系數(shù)決定于絕緣本身的型式,大小和絕緣狀況,對(duì)于特定的電壓等級(jí)和絕緣設(shè)計(jì),由于絕緣劣化導(dǎo)致溫度系數(shù)的增加,tgδ值的溫度非線性和靈敏度都會(huì)增加。因而,影響絕緣溫度的所有因數(shù)(介質(zhì)損耗、環(huán)境溫度、負(fù)載變化等)對(duì)于老化的絕緣tgδ值的影響都更加顯著。對(duì)于具有電容式絕緣的設(shè)備,通過其介電特性的檢測(cè)可以發(fā)現(xiàn)尚處于比較早期發(fā)展階段的缺陷。
研究表明,在缺陷發(fā)展的起始階段,測(cè)量電流增加率和測(cè)量介質(zhì)損耗正切值變化所得的結(jié)果一致,都具有很高的靈敏度;在缺陷發(fā)展的后期階段,測(cè)量電流增加現(xiàn)象和電容變化的情況一致,更容易發(fā)現(xiàn)缺陷的發(fā)展情況。
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4.3斷路器設(shè)備
針對(duì)真空斷路器、少油斷路器、SF6斷路器的在線監(jiān)測(cè)比較特殊的是其電壽命監(jiān)測(cè)部分與機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測(cè)部分,斷路器觸頭的電壽命以及其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)的機(jī)械壽命是電氣設(shè)備中兩種比較特殊的參數(shù),其觸頭、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)的優(yōu)良直接影響到斷路器設(shè)備的性能及其電網(wǎng)穩(wěn)定,一旦出現(xiàn)損壞或老化將造成斷路器不能正常分(合)或斷路器合閘觸頭發(fā)熱高溫產(chǎn)生爆炸等危險(xiǎn)。針對(duì)兩種參數(shù)一般采用監(jiān)測(cè)開斷次數(shù)配合計(jì)算公式推倒出其優(yōu)良情況。
a 電壽命監(jiān)測(cè);對(duì)電壽命監(jiān)測(cè)是建立雜觸頭累計(jì)磨損量模型基礎(chǔ)上的。根據(jù)I—N曲線擬和的計(jì)算公式,按單次開斷電流累計(jì)觸頭磨損量。
b 機(jī)械狀態(tài)的監(jiān)測(cè);機(jī)械狀態(tài)的監(jiān)測(cè)主要監(jiān)測(cè)其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)。
儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)監(jiān)測(cè)的是儲(chǔ)能電機(jī)的日儲(chǔ)能次數(shù),單次儲(chǔ)能時(shí)間的長(zhǎng)短,通過對(duì)這兩個(gè)數(shù)據(jù)的采集和分析,可以說明儲(chǔ)能系統(tǒng)是否出現(xiàn)泄漏或儲(chǔ)能不夠等。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)則是采用對(duì)合、分閘線圈電流波形,機(jī)械振動(dòng)波形以及開關(guān)輔助接點(diǎn)波形的綜合判斷方法,具體如下:首先錄下斷路器正常狀態(tài)下的機(jī)械振動(dòng)"指波紋",如果傳動(dòng)機(jī)構(gòu)出現(xiàn)裂紋、卡澀等問題,其震動(dòng)頻率會(huì)發(fā)生改變。由于正常情況下分、合閘線圈電流波形與異常時(shí)有很大的差別,如波形畸變,得電持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)等,因此通過對(duì)以上波形綜合分析,就可以判斷開關(guān)是否有機(jī)械隱患。對(duì)于斷路器設(shè)備監(jiān)測(cè)其電壽命和機(jī)械狀態(tài)可以及早發(fā)現(xiàn)平時(shí)通過預(yù)防性試驗(yàn)所不能發(fā)現(xiàn)的缺陷,對(duì)斷路器的安全穩(wěn)定運(yùn)行起到了相應(yīng)的補(bǔ)充作用。
5 在線監(jiān)測(cè)與狀態(tài)檢修
電力系統(tǒng)傳統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)工作,傳統(tǒng)的做法是實(shí)行"計(jì)劃?rùn)z修"。"計(jì)劃?rùn)z修"就是按照高壓電氣設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程所規(guī)定的試驗(yàn)周期,到期必對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行停電檢修。而狀態(tài)檢修則是基于設(shè)備的實(shí)際工況,根據(jù)其在運(yùn)行電壓下的絕緣特性參數(shù)的變化,通過分析比較來確定電氣設(shè)備是否需要檢修,以及需要檢修的項(xiàng)目和內(nèi)容,具有及強(qiáng)的針對(duì)性和實(shí)時(shí)性。因此,可以說"狀態(tài)檢修"就是"應(yīng)修既修,修必修好"。
5.1計(jì)劃?rùn)z修的特點(diǎn):
(1)周期性。計(jì)劃?rùn)z修是按照預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程所規(guī)定的試驗(yàn)周期,到期必修,具有很強(qiáng)的周期性。優(yōu)點(diǎn)是便于工作計(jì)劃的安排。缺點(diǎn)是它不管設(shè)備的實(shí)際狀況,具有很大的盲目性和強(qiáng)制性,易造成設(shè)備的"過度檢修",浪費(fèi)了大量的人力物力,同時(shí)各種耐壓試驗(yàn)又有可能對(duì)設(shè)備絕緣造成新的損傷,等等。
(2)短暫性。定期預(yù)防性試驗(yàn)只能檢測(cè)某一時(shí)間設(shè)備的絕緣狀態(tài),不能適時(shí)檢測(cè)設(shè)備的絕緣狀態(tài),無法確定設(shè)備何時(shí)出現(xiàn)絕緣缺陷,無法檢測(cè)缺陷的發(fā)展?fàn)顩r,特別是設(shè)備內(nèi)部發(fā)展速度快、易造成重大絕緣事故的缺陷,更是無法檢測(cè)到。
(3)試驗(yàn)電壓低。定期預(yù)防性試驗(yàn)的試驗(yàn)電壓一般低于設(shè)備運(yùn)行電壓,所以定期預(yù)防性試驗(yàn)無法準(zhǔn)確地檢測(cè)出設(shè)備運(yùn)行電壓下的缺陷。
(4)降低了電網(wǎng)的供電可靠性。由于計(jì)劃?rùn)z修的定期預(yù)防性試驗(yàn)需要在設(shè)備停電下進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè),增加了設(shè)備停電時(shí)間,必然影響電網(wǎng)的供電可靠性,同時(shí)供電部門也造成少供電量的損失。
5.2在線監(jiān)測(cè)指導(dǎo)下狀態(tài)檢修的特點(diǎn):
(1)實(shí)時(shí)性。高壓設(shè)備在線監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)設(shè)備絕緣狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),不受設(shè)備運(yùn)行情況和時(shí)間的限制,可以隨時(shí)檢測(cè)設(shè)備的絕緣狀態(tài),一旦設(shè)備出現(xiàn)缺陷,能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并跟蹤檢測(cè)、處理,對(duì)保證電網(wǎng)安全更具意義。 (2)真實(shí)性。由于在線監(jiān)測(cè)技術(shù)在設(shè)備運(yùn)行電壓和狀態(tài)下的絕緣參數(shù)進(jìn)行檢測(cè),檢測(cè)結(jié)果符合實(shí)際情況,更加真實(shí)和全面。
(3)針對(duì)性更強(qiáng)。可根據(jù)絕緣缺陷的發(fā)展和變化來確定檢修項(xiàng)目、內(nèi)容和時(shí)間,檢修目的明確,針對(duì)性更強(qiáng)。
(4)提高了設(shè)備供電可靠性。由于實(shí)行狀態(tài)檢修,減少了設(shè)備停電次數(shù)和時(shí)間,提高了設(shè)備供電可靠性,避免少供電損失,同時(shí)也提高了電力部門全員勞動(dòng)生產(chǎn)率。
5.3在線監(jiān)測(cè)技術(shù)指導(dǎo)下的狀態(tài)檢修與定期預(yù)防性試驗(yàn)技術(shù)指導(dǎo)下計(jì)劃?rùn)z修的比較與發(fā)展:
隨著電力設(shè)備的大容量化、高電壓化、結(jié)構(gòu)多樣化及密封化,對(duì)常規(guī)停電預(yù)防性試驗(yàn)而言,傳統(tǒng)的簡(jiǎn)易診斷方法已顯得不太適應(yīng),主要表現(xiàn)在:
1、隨著供電可靠需求不斷提高,定期將電氣設(shè)備停電進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)變得越來越困難,特別是重要的變電站常常出現(xiàn)超期試驗(yàn)的情況,這對(duì)保證電氣設(shè)備安全穩(wěn)定的運(yùn)行留下了一定的隱患;
2、南方電網(wǎng)下發(fā)的新規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施將預(yù)防性試驗(yàn)的周期做了很大的調(diào)整,延長(zhǎng)了試驗(yàn)周期,這對(duì)我們高壓預(yù)防性試驗(yàn)提出了一個(gè)新的要求,是不是采用現(xiàn)有的試驗(yàn)項(xiàng)目和方法可以保證在只一個(gè)周期內(nèi)不發(fā)生故障;
3、現(xiàn)階段高電壓等級(jí)的電氣設(shè)備和新型的電氣設(shè)備在不斷的投入運(yùn)行,然而我們所采用的預(yù)防性試驗(yàn)方法是采用一個(gè)較低的電壓模擬高電壓下電氣設(shè)備的各種運(yùn)行情況,達(dá)不到一個(gè)真實(shí)性,不能正確反映出電氣設(shè)備的優(yōu)良情況;針對(duì)近年來投入廣泛應(yīng)用的干式穿墻套管在試驗(yàn)中所采集的數(shù)據(jù)基本上完全不能正確的反映其優(yōu)良情況;另外由于近期對(duì)主變的試驗(yàn)中將主變套管的油化驗(yàn)試驗(yàn)取消了,然而高壓試驗(yàn)又只能在一個(gè)較長(zhǎng)的試驗(yàn)周期中對(duì)其進(jìn)行試驗(yàn),對(duì)主變套管這種設(shè)備的有效檢測(cè)達(dá)不到一個(gè)必要的要求。高電壓設(shè)備絕緣在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用,是實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修的有效手段之一。在線檢測(cè)是在運(yùn)行電壓下對(duì)設(shè)備的絕緣狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè),真實(shí)反應(yīng)設(shè)備絕緣水平。
現(xiàn)階段部分供電系統(tǒng)均采用在線監(jiān)測(cè)技術(shù)來作為常規(guī)停電預(yù)防性試驗(yàn)的補(bǔ)充,取得了很好的成效,有效的將常規(guī)停電預(yù)防性試驗(yàn)的周期進(jìn)行了延長(zhǎng)。在線監(jiān)測(cè)技術(shù)通過自動(dòng)連續(xù)檢測(cè)狀態(tài)下,依據(jù)大量的數(shù)據(jù)和曲線分析設(shè)備絕緣狀態(tài)的變化趨勢(shì),從變化趨勢(shì)中尋找危險(xiǎn)征兆,從多項(xiàng)檢測(cè)結(jié)果來綜合判斷運(yùn)行設(shè)備狀況,其分析結(jié)果和數(shù)據(jù)可直接傳輸至上級(jí)主管部門,真正做到設(shè)備"該修則修,修必修好",避免不必要的人力,物力浪費(fèi)。在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用有利于從"定期維修"制(計(jì)劃維修)過渡到 "狀態(tài)維修"制(預(yù)知維修)。利用絕緣在線監(jiān)測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)狀態(tài)維修可以實(shí)現(xiàn):
(1)有效避免周期性計(jì)劃?rùn)z修帶來的弊端,合理安排生產(chǎn)和檢修,做到該修必修,從而節(jié)約大量的設(shè)備維修資金和停電檢修時(shí)間,使現(xiàn)有的運(yùn)行設(shè)備創(chuàng)造更大的安全和經(jīng)濟(jì)效益。
(2)減少設(shè)備停電試驗(yàn)和維修的盲目性,減少了設(shè)備因檢修而引發(fā)故障的可能性, 延長(zhǎng)了設(shè)備運(yùn)行壽命,使設(shè)備維護(hù)更加科學(xué)。
(3)大大減少停電時(shí)間和開關(guān)操作量,提高電力系統(tǒng)的供電可靠性、經(jīng)濟(jì)性和安全性。
(4)持續(xù)、準(zhǔn)確反映設(shè)備在運(yùn)行電壓下的絕緣性能和健康水平,能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行中的發(fā)展性絕緣缺陷,防止突發(fā)性絕緣事故發(fā)生,有效提高設(shè)備運(yùn)行水平和可靠性,降低設(shè)備事故率,顯著減少突發(fā)性事故。
(5)在定期維修朝狀態(tài)維修發(fā)展的進(jìn)程中,絕緣在線監(jiān)測(cè)技術(shù)可作為彌補(bǔ)定期預(yù)防性試驗(yàn)不足的有效手段。將在線監(jiān)測(cè)和預(yù)試結(jié)合起來,根據(jù)在線監(jiān)測(cè)的結(jié)果合理安排預(yù)試,延長(zhǎng)預(yù)試大修周期,是逐漸推行狀態(tài)維修的有效途徑。
現(xiàn)階段特別是針對(duì)電容型設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用,從技術(shù)手段上來說已經(jīng)完全可以取代常規(guī)停電預(yù)防性試驗(yàn)。狀態(tài)檢修的基礎(chǔ)是要實(shí)時(shí)掌握和了解設(shè)備在帶電工況下的絕緣參數(shù),在線監(jiān)測(cè)技術(shù)則是獲得設(shè)備在帶電工況下的絕緣參數(shù)的唯一途徑。通過在運(yùn)行電壓下實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)絕緣的各種狀態(tài)參量并對(duì)這些量的變化量進(jìn)行分析比較,來確定是否對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修。近幾年來高電壓設(shè)備的制造質(zhì)量和水平有了很大提高,也為狀態(tài)檢修提供了更好條件,狀態(tài)檢修的優(yōu)勢(shì)也更加明顯。
6 問題討論電氣設(shè)備絕緣在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的推廣應(yīng)用,對(duì)電氣設(shè)備的安全運(yùn)行起到了積極作用,供電部門積極推行狀態(tài)檢修,減輕了設(shè)備檢修工作量,提高了電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性。但是,由于技術(shù)的復(fù)雜性和電氣設(shè)備的多樣性,尚有一些問題值得研究和商鶴。
(1)傳感器的特性和質(zhì)量是在線監(jiān)測(cè)的關(guān)鍵。目前常用線圈式傳感器,易受溫度、壓力、沖擊等外界環(huán)境的影響,是影響測(cè)試精度和穩(wěn)定性的重要因素。所以研制高精度、高穩(wěn)定的傳感器仍是在線監(jiān)測(cè)的一個(gè)研究課題。
(2)干擾問題。由于高壓電氣設(shè)備處在強(qiáng)電場(chǎng)環(huán)境中,使微量信號(hào)的采集難度增大。
(3)對(duì)設(shè)備制造廠家提出在線監(jiān)測(cè)技術(shù)要求。目前的高壓電氣設(shè)備均未考慮在線監(jiān)測(cè)問題,都是在線監(jiān)測(cè)設(shè)備廠家針對(duì)運(yùn)行站內(nèi)設(shè)備情況進(jìn)行設(shè)計(jì)并安裝。運(yùn)行設(shè)備有的可以安裝和抽取信號(hào),有的則不能。
(4)積累運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),完善專家系統(tǒng),制定監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。高壓電氣設(shè)備絕緣在線監(jiān)測(cè)的絕緣參數(shù)往往與停電測(cè)試結(jié)果有一個(gè)"偏差",但這個(gè)"偏差"往往存在一定規(guī)律,只要積累數(shù)據(jù),加以分析就不難發(fā)現(xiàn),并可以此為依據(jù)對(duì)照預(yù)防性試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定報(bào)警值,當(dāng)設(shè)備絕緣參數(shù)超越報(bào)警值時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警。完善專家系統(tǒng),建立數(shù)據(jù)庫,強(qiáng)化分析功能,制定監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)仍是目前亟待解決的問題。
(5)積極推行狀態(tài)檢修。在積累運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,實(shí)施狀態(tài)檢修,提高電網(wǎng)可靠性,減少檢修工作量,又反過來推動(dòng)在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展。
7 結(jié)論
高壓電氣設(shè)備絕緣在線監(jiān)測(cè)技術(shù)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)和檢測(cè)出設(shè)備內(nèi)部絕緣狀態(tài)的變化,對(duì)設(shè)備絕緣故障及時(shí)處理,保證電網(wǎng)的安全運(yùn)行。在線監(jiān)測(cè)技術(shù)是供電單位實(shí)行狀態(tài)檢修的基礎(chǔ)和唯一技術(shù)手段。應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步推廣使用絕緣在線監(jiān)測(cè)技術(shù),積累運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),積極推行電氣設(shè)備狀態(tài)檢修。現(xiàn)階段無線通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)的發(fā)展為高壓電氣設(shè)備絕緣在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展提供了有力的保證,為實(shí)施超高壓電力線路絕緣子等以前沒有研究與開展的在線監(jiān)測(cè)技術(shù)提供了條件。我局也在此良機(jī)下大力開展在線監(jiān)測(cè)技術(shù),通過逐步試點(diǎn)到最后的推廣,最終達(dá)到全局變電站都能采用在線監(jiān)測(cè)技術(shù),解決定期停電預(yù)防性試驗(yàn)的種種缺點(diǎn),保證電網(wǎng)能在最好的狀態(tài)下安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。
參考文獻(xiàn):
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