探討變電站電氣設(shè)備在線監(jiān)測(cè)的方法

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1、探討變電站電氣設(shè)備在線監(jiān)測(cè)的方法李謙身份證:450104196905192011摘要:論述了變電站電氣設(shè)備絕緣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的原理,介紹了油中溶解氣體、介損、MOA陰性電流的監(jiān)測(cè)方法,并對(duì)基于在線監(jiān)測(cè)的絕緣維護(hù)技術(shù)進(jìn)行了探討。關(guān)鍵詞:變電站;在線監(jiān)測(cè);絕緣;維護(hù)1概述從技術(shù)上看,一般的預(yù)防性試驗(yàn)電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于運(yùn)行電壓,預(yù)防性試驗(yàn)所測(cè)結(jié)果不如在運(yùn)行電壓下在線監(jiān)測(cè)的結(jié)果符合實(shí)際,往往不能發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷;絕緣故障總是有一定的潛伏和發(fā)展時(shí)間,而預(yù)防性試驗(yàn)是定期進(jìn)行的,不能及時(shí)準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)故障,造成漏報(bào)或誤報(bào)。從經(jīng)濟(jì)角度看,定期的電IM停電試驗(yàn)會(huì)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成

2、一定損失,定期大修和更換部件也需投資,故預(yù)防性試驗(yàn)不是最經(jīng)濟(jì)的方式。為降低停電和維修費(fèi)用,人們開始關(guān)注在帶電測(cè)量技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新的監(jiān)測(cè)技術(shù)一在線監(jiān)測(cè),并探索以在線監(jiān)測(cè)為基礎(chǔ)的狀態(tài)維修。狀態(tài)維修的基礎(chǔ)是在線監(jiān)測(cè)技術(shù)。在線監(jiān)測(cè)的重要特征是監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用高靈敏度的傳感器對(duì)反映電氣設(shè)備絕緣在運(yùn)行中劣化的信息(特征量)進(jìn)行采集,信息的處理和診斷依賴于只有豐富軟件支持的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。由于它能夠準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)運(yùn)行中設(shè)備的絕緣狀態(tài),為電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行提供了可靠的保證。2絕緣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的原理電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)技術(shù)是一.種利用運(yùn)行狀態(tài)來對(duì)高壓設(shè)備絕緣狀況進(jìn)行試

3、驗(yàn)的方法,通常一種電力設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)儀器或系統(tǒng),由傳感器系統(tǒng)、信號(hào)采集系統(tǒng)、分析診斷系統(tǒng)組成。目前常用的傳感器有電磁傳感器、力學(xué)量傳感器、聲參數(shù)傳感器、熱參數(shù)傳感器、化學(xué)量傳感器等;信號(hào)采集系統(tǒng)是將傳感器得到的模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量進(jìn)行傳輸,應(yīng)用數(shù)字濾波技術(shù)對(duì)采集到的信號(hào)進(jìn)行濾波處理,抑制和消除外界干擾和背景噪聲,提取真實(shí)信號(hào),并進(jìn)行信號(hào)的還原,光電傳輸和光纖傳輸?shù)囊擞行У亟鉀Q了高壓隔離的問題;分析診斷系統(tǒng)對(duì)所采集的信號(hào)進(jìn)行分析、處理和診斷,得到所測(cè)電力設(shè)備絕緣的當(dāng)前狀況,并根據(jù)需要進(jìn)行絕緣診斷和壽命評(píng)估。圖1為在線監(jiān)測(cè)的基本流程椐圖。圖1在線

4、監(jiān)測(cè)流程圖油中溶解氣體監(jiān)測(cè)部分通過控制處理部分可以獨(dú)立構(gòu)成單元,實(shí)現(xiàn)油中溶解氣體的監(jiān)測(cè),并II通過通訊部分轉(zhuǎn)接到工業(yè)控制汁算機(jī),實(shí)現(xiàn)了對(duì)多臺(tái)變壓器汕中溶解氣體的在線監(jiān)測(cè)。變壓器套管絕緣、電容性設(shè)備介損、MOA阻性電流的監(jiān)測(cè),通過各自相應(yīng)的電流傳感器獲取信號(hào),經(jīng)信號(hào)控制處理部分,再將數(shù)據(jù)聯(lián)系到工業(yè)控制計(jì)算機(jī),這樣也方便實(shí)現(xiàn)了對(duì)多個(gè)電容性設(shè)備和MOA阻性電流的監(jiān)測(cè)。最后監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)經(jīng)遠(yuǎn)程通訊,傳送到供電局內(nèi)MIS系統(tǒng)上,實(shí)施對(duì)設(shè)備絕緣的及吋監(jiān)督。2.1變壓器油中溶解氣體在線監(jiān)測(cè)單元0前運(yùn)行中的大型電力變壓器,絕大多數(shù)是用變壓器汕來浸漬的,浸漬后絕緣及

5、散熱性能都奮明顯提高。汕與絕緣紙(紙板、紙簡(jiǎn)等)一樣都是有機(jī)絕緣材料,在熱、電、諷、水等多種因素作用下,容易逐漸裂解變質(zhì)。色譜分析方法可用來對(duì)這些裂解出來的低分子氣體進(jìn)行分類定量監(jiān)測(cè),可在一定程度上反映出此汕浸紙結(jié)構(gòu)中的故障或老化過程。在現(xiàn)場(chǎng),從汕中脫出氣體的方法應(yīng)用較多的是利用某些合成材料薄膜的透氣性,讓油中所溶解的氣體經(jīng)此膜而透析到氣室里。整個(gè)監(jiān)測(cè)裝置可分為油氣分離單元、氣體檢測(cè)單元和微機(jī)處理、控制及診斷單元。2.2變電站電容型設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)高壓電容型設(shè)備絕緣的介質(zhì)損耗角正切值tg是反映其絕緣性能的一項(xiàng)重要指標(biāo),運(yùn)行中的MOA陰性泄漏電流

6、能反映閥片的受潮、劣化程度,因此二者是絕緣在線監(jiān)測(cè)的主要參量。圖2為電容型設(shè)備介質(zhì)損耗和MOA阻性電流在線監(jiān)測(cè)單元原理圖。對(duì)電容型設(shè)備tg的測(cè)量,被測(cè)的電壓和電流信號(hào)分別從電壓互感器(YH)副邊和容性設(shè)備末屏上獲取,MOA阻性電流信號(hào)從MOA的接地引下線上獲取,采用高精度電壓、電流傳感器將YH和設(shè)備上的電壓、電流變換成低壓小電流信號(hào),經(jīng)電纜將信號(hào)送往前置處理板。3絕緣維護(hù)技術(shù)探討眾所周知,在預(yù)防性維修的非破壞性試驗(yàn)中,一般所加的交流試驗(yàn)電壓不超過10kV,這比0前的35-r330kV電網(wǎng)的運(yùn)行電壓低得多。在運(yùn)行電壓下設(shè)備的局部缺陷己發(fā)生了局部

7、擊穿現(xiàn)象,而在預(yù)防性試驗(yàn)中仍可順利過關(guān),但這種局部缺陷在運(yùn)行電壓下卻在不斷發(fā)展,以致在預(yù)防性試驗(yàn)周期內(nèi)可能導(dǎo)致重大事故。顯然,電壓等級(jí)高的設(shè)備,預(yù)防性試驗(yàn)的作用已經(jīng)人人減弱。0前普遍認(rèn)為電氣設(shè)備應(yīng)從定期的預(yù)防性維修逐步過渡到根據(jù)其狀態(tài)進(jìn)行狀態(tài)維修。在運(yùn)行電壓下對(duì)電氣設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè),不僅可以真實(shí)地反映設(shè)備絕緣的運(yùn)行狀態(tài),而且可以及吋進(jìn)行診斷,確定是否需要停電維修(即狀態(tài)維修),同吋減少停電所帶來的損失。在0前尚未制定出狀態(tài)維修制標(biāo)準(zhǔn)的條件下,在線監(jiān)測(cè)所測(cè)得的特征量只能是以“縱比”(與同一設(shè)備連續(xù)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)相比)為主,以“橫比”(與冋類設(shè)

8、備的在線監(jiān)測(cè)值比較)為輔,預(yù)防性試驗(yàn)中的檢測(cè)數(shù)據(jù)可供參考。如果“縱比”吋特征量發(fā)生了突變或持續(xù)增大,可以基本診斷為設(shè)備冇某種潛伏性故障,再與同類設(shè)備曾發(fā)生過故障的特

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