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《變電站高壓電氣設(shè)備絕緣在線監(jiān)測應(yīng)用探究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、變電站高壓電氣設(shè)備絕緣在線監(jiān)測應(yīng)用探【摘要】高壓電氣試驗是考核電氣設(shè)備主絕緣或電氣參數(shù)是否滿足安全運行的一個重要手段。本文就變電站的高壓電氣設(shè)備的在線絕緣監(jiān)測的關(guān)鍵技術(shù)問題與應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的論述,為后續(xù)的研究提供技術(shù)支持?!娟P(guān)鍵詞】變電站;絕緣;在線監(jiān)測我國在線絕緣監(jiān)測和故障診斷技術(shù)的研究和國外可以說是同步發(fā)展,處于幾乎是相當(dāng)?shù)乃健kS著電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、光纖技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、通訊和信息處理等技術(shù)的發(fā)展和向各領(lǐng)域的滲透,使絕緣在線監(jiān)測方法發(fā)生了質(zhì)的變化。國內(nèi)外都研制出一系列可實用的在線絕緣監(jiān)測儀器或裝置。1.高壓電氣設(shè)備在線絕緣監(jiān)測的關(guān)鍵技術(shù)
2、1.1信號傳輸技術(shù)。如何把有傳感器獲取的信息,無畸變地送到數(shù)據(jù)處理單元去分析、處理、存儲,選擇什么樣的通信方式很重要。因為這些工作很多都是在現(xiàn)場進(jìn)行、在設(shè)備帶高壓的情況下進(jìn)行,所以要設(shè)法準(zhǔn)確地獲取并傳輸這些相當(dāng)微弱的信號,使更少受或不受干擾,就必須采取一系列的抗干擾措施。1.2傳感器技術(shù)。對電氣設(shè)備絕緣進(jìn)行在線監(jiān)測,首先是如何選用和研制各種需用的傳感器,以便從被監(jiān)測設(shè)備上獲取信息,有時還需要從其他設(shè)備上同時取得作為對比或基準(zhǔn)的信息。然后是怎樣保證傳感器在戶外有溫度變化和干擾的環(huán)境中性能穩(wěn)定、工作可靠。1.3抗干擾技術(shù)。在高壓電氣設(shè)備在線絕緣監(jiān)測的
3、各環(huán)節(jié)中,都離不開抗干擾的問題。它包括抗電場干擾和磁場干擾。因此抗干擾技術(shù)的好壞可以說是絕緣在線監(jiān)測成敗的關(guān)鍵之一。1.4數(shù)據(jù)分析、處理和診斷技術(shù)。對電氣設(shè)備進(jìn)行在線監(jiān)測的目的是了解和評估設(shè)備在運行過程中的狀態(tài),從而能及時地發(fā)現(xiàn)故障隱患。因此,通過對監(jiān)測到的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理是十分重要的。它可以幫助我們?nèi)未嬲妫崛⌒盘柼卣鞴┰\斷使用。1.各型傳感器特點比較(1)在線監(jiān)測的設(shè)備日常承受著運行高壓,其絕緣泄漏信號電流須經(jīng)過定的傳感器才能接入主機(jī)測試儀,目前容性設(shè)備在線測試所采用的傳感器可采用電磁式傳感器、電容式傳感器或電阻式傳感器。(2)電磁式
4、傳感器采用容性試品的末屏引下線直接穿過傳感器CT,并與地相連接的方法,信號電流從傳感器CT的二次側(cè)獲取后接入主機(jī)檢測儀。這種類刑的傳感器具有受溫度、濕度等影響較小的特點,與電容和電阻式的傳感器相比,穩(wěn)定性較好,而且穿芯CT的接地引下線與地可靠連接,沒有中間環(huán)節(jié),不會發(fā)生末屏開路的情況,但由于有傳感器CT變比的影響,信號電流顯得相對較弱,并且傳感器CT本身就可能引入固定的角差,若這兩環(huán)節(jié)處理不好,可能會影響到測量的可信度。(1)電阻或電容傳感器的優(yōu)點是其信號電流相對較大,并直接接入便攜儀主機(jī),增加了信噪比,這對于儀器排除干擾是有好處的。但無論是電阻
5、還是電容傳感器均不屬于末屏直接接地方式,即使將傳感器裝入主機(jī)內(nèi)部,末屛引下線上也要加裝切換裝置,有定的安全隱患,并且電阻之失效模式通常為開路,一旦此情況發(fā)生,末屏將出現(xiàn)很高的電壓,對安全是極為不利的,所以電阻或電容傳感器兩側(cè)須并聯(lián)系列的保安裝置,如球隙保護(hù)、TVS防浪涌裝置等,綜合來看,還是電磁式的傳感器可靠。1.電力設(shè)備絕緣在線監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用3.1變壓器。3.1.1油中溶解氣體在線監(jiān)測。電力變壓器在運行過程中,其絕緣油在過熱、放電、電弧等作用下會產(chǎn)生故障特征氣體,故障特征氣體的成分、含量、增長速率與變壓器內(nèi)部故障的類型及嚴(yán)重程度有密切關(guān)系。變壓
6、器油中溶解氣體在線裝置能夠連續(xù)監(jiān)測運行變壓器油中的氫氣、甲烷、乙烷、乙烯、乙烘等氣體組分的含量,可及時診斷變壓器的絕緣狀況、早期故障和其發(fā)展趨勢,從而減少或避免非計劃停電和災(zāi)難性事故的發(fā)生,為設(shè)備檢修提供科學(xué)依據(jù)。3.1.2局部放電在線監(jiān)測。局部放電在線監(jiān)測是診斷變壓器絕緣的有效方法之一。變壓器正常運行中局部放電量較小。變壓器的絕緣材料中存在著氣隙和油隙,當(dāng)介質(zhì)的電場強(qiáng)度達(dá)到一定程度時,它們將被擊穿而發(fā)生局部放電,局部放電逐步發(fā)展必將導(dǎo)致絕緣損壞。當(dāng)變壓器發(fā)生絕緣劣化或絕緣擊穿故障前期,變壓器局部放電量會增加數(shù)十倍,甚至數(shù)百倍。利用在線監(jiān)測變壓器
7、局部放電量的變化進(jìn)行絕緣早期故障報警,有效監(jiān)測變壓器的絕緣狀況。3.2GIS和SF6斷路器。GIS和高壓SF6斷路器設(shè)備在線監(jiān)測診斷有效的項目是局部放電監(jiān)測。局部放電監(jiān)測可以彌補(bǔ)交流耐壓試驗的不足,通過在線監(jiān)測發(fā)現(xiàn)GIS和SF6斷路器制造和安裝的清潔度,發(fā)現(xiàn)設(shè)備制造和安裝過程中的缺陷、差錯和進(jìn)水受潮等,并確定放電位置,從而進(jìn)行有針對性的維修,確保設(shè)備安全運行。3.3隔離開關(guān)和開關(guān)柜。變電站內(nèi)的隔離開關(guān)和開關(guān)柜設(shè)備運行中承載著較大電流,在內(nèi)外各種因素的影響下,設(shè)備的節(jié)點、接觸面常常出現(xiàn)溫升,最終導(dǎo)致突發(fā)性故障。安裝無線測溫在線監(jiān)測系統(tǒng),即在每個節(jié)點
8、加裝溫度傳感器,通過無線測溫終端發(fā)射模塊、固定IP地址等收集傳感器傳遞的溫度信息,定時發(fā)送至通信管理單元,傳遞溫度信息,通過通信管理單元