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500kV智能式变电站电气设备的状态检修探析

2020-11-30沈江峰

中国电气工程学报 2020年17期
关键词:在线监测分析探讨状态检修

沈江峰

摘要:分析了500kV变电站电气设备的状态检修模式,主要分析了设备在线监测系统的组成原理和运行方式,同时对各个电气设备的子模块分系统进行了探讨,最后对当前变电站状态检修存在的不足进行了说明。

关键词:变电站;状态检修;在线监测;分析探讨

500kV智能式变电站作为核心区域变电站采用的都是较为先进的设备和装置,500kV智能式变电站作为重要变电站往往不能频繁停电检修,如何能够对变电站内设备的运行状态进行合理评判就显得十分重要。

1智能化变电站设备检修的类别

智能化变电站的设备检修工作主要可分为三大类,第一类为定期检修,第二类为故障检修,第三类为当前推广的状态检修。定期检修目前是变电站最常见的检修方式,大部分的变电站按照春检、秋检的方式进行定期检修;但实际这类检修方式有一定的限制性,主要是在于检修的周期确定是依据过去经验,不能满足设备的更新和技术的发展,所以这类检修方式逐渐被放弃。第二类故障检修是指对已经出现故障的设备进行检修或抢修,由于电气设备故障是不可控事件,具有突发性及不确定性,因此故障检修是在故障出现后才进行。故障检修的进行导致变电站的涉及设备需要停电,导致供电无法持续运行会导致大面积停电,严重影响社会和企业的正常活动。为减少变电站非计划停电通常不采取这种形式。与前面两类检修方式不一样,电气设备的状态检修属于不定期检修方式,是一种主动性检修,是对设备状态的维修评判,根据设备运行实际情况和各种实时检测的结果,对设备运行状况进行综合判断,由于检修工作是故障还未发生之前进行的,依照最终监测结果对设备故障发生的机率进行计算分析,进而制定出有效的方案来维修设备。把定期检修和故障检修的优势都结合在电气设备的状态检修上,这样就克服了过去检修方式的不足,极大地提高了供电系统的安全性。

2智能化变电站状态检修监测技术介绍

2.1状态检修数据监测系统

对智能化变电站的状态检修评判需要采集各个电气设备的运行数据参数,进而分析各个设备的运行状态,然后对设备进行安全评级。高效、准确地获取电气设备的运行状态量是智能化变电站状态检修工作顺利开展基础。当前500kV智能化变电站普遍安装了电气设备监测系统,监测系统能够实时对变压器油的色谱、介质損耗和GIS管母的局放等状态数据监测。状态检修的实时监测系统由信号收集器、信号传输器、后台信息处理器构成,通过各个装置的数据实采集传输到管理决策分析系统后,进行数据计算和人工确认后对电气设备做出科学合理的评判。

2.2变压器油的在线监测

变压器油在运行中既能对变压器进行良好的散热冷却,又能对变压器起到绝缘作用,同时通过检测分析变压器油中的溶解气体就能够分析判断变压器是否出现绝缘破坏、运行过热、甚至匝间短路的情况。在变压器状态检修在线监测中,对变压器安装传感器,持续监测变压器油中气体的色谱数据,例如变压器油中溶解单组分监测就能够检测到变压器油中氢气、乙炔和水分的百分百含量等,同时多组分气体监测还能够进一步对变压器油中的各种气体进行油气分离,然后进一步对方便判别变压器状态的氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙炔等进行分离、测量。对气体中各种物质的含量和变化率同步分析,就能够发现变压器日常运行过程中可能存在的隐藏故障,及时发出变压器预警信号瞄。

2.3电气设备的局放监测

变电站的电气设备从厂家生产制造到现场施工安装以及日常运行的过程中,可能会产生局部缺陷,同时,在日常运行过程中,油质劣化、材料局部老化分解等原因也会导致设备局部缺陷的产生,这些局部缺陷不能够通过日常巡视检查发现,潜在的安全隐患会使电气设备的绝缘化,最好在日常运行在出现轻微高低压就会击穿。变电站状态检修的局部放电监测就是通过检测设备的局放水平,进而分析设备内部绝缘是否发生的变化,这样就能发现隐藏的设备绝缘故障。在500kV智能化变电站的局部放电监测通过超高频检测法、超宽频检测法、脉冲电流法等对设备进行电测,同时通过监测过程出现的声、光、热等非电量作为辅助的非电监测,通过两种不同的监测方法有效地甄别了设备可能存在的安全隐患。

2.4电容型设备介质损耗和电容监测

在500kV变电站中不仅有重要的一次设备进行实时监测还有许多重要的二次设备需要进行实时监测,例如电容式PT、CT、电容式套管等。这次重要的二次设备可以通过介损、电容容量测定就能发现电气设备是否绝缘受潮、下降等缺陷。在监测时利用电容性设备末端电流信号为输入,再通过PT二次侧电压信号作为比对,测量介质损耗和电容容量的绝对值。同时也使用相同相、同种设备末端电流信号作为比对,通过介质损耗和电容量的变化趋势评判电气设备的好坏。

3变电站电气设备检修的实践措施

3.1传统变电站检修的实践措施

对于传统变电站电气设备的检修相对较为繁琐,完全依赖工作人员的工作经验来检修。工作人员在检修的过程中,用纸和笔仔细记录着每个电气设备的运转情况,尤其是对室外的变电设备更是重点检修,工作人员可以首先要靠视觉观察变电设备是否变形、零件是否老化,如果出现设备变形和零件老化就要及时的更换,一些特殊设备是否缺少运转油料,如果出现此情况应该及时的补充。在检查电力设备的时候要可以依靠嗅觉,辨别电力设备是否有烧焦味,是否有地漏油液的现象,这样都应该及时的采取措施。并且要一一记录在案,这样可以保证检修设备的系统性。

3.2智能变电站设备的检修

和传统变电站检修相比,智能变电站的检修就显得极为方便,工作人员可以通过计算机显示屏就可以了解整个变电站的运转情况,可以实时的掌握电气设备的维护情况。发现问题能够及时发现,并且得到解决。虽然只能变电站有着先进的优越性,但是工作人员亲自对电气设备的例行检修还是不能少,一些常规的例行检修,可以提前发现问题,一定程度上避免了麻烦,也可以提高变电站运行的效率。

①加强监测装置生产管理

在线监测系统的发展处于飞速发展期,监测设备生产的厂家和类型较多、范围较广,因此出现了鱼龙混杂、稂莠不齐的情况,产品的质量和相互兼容程度都不同,急需相关部门制定统一标准来规范各个生产厂家的产品质量和通讯标准,有了相关专业标准后在线检测装置就能减少测量误差、增强兼容性、产品可靠性性等性能。

②提高监测系统运行可靠性

变电站在线监测系统装置的敏感度、元件寿命、抗干扰能力等特性都直接影响装置的准确性和可靠性。现场运行单位和人员应当及时将存在的问题反馈给生产厂家和研发单位,让其不断升级产品性能;同时要强化质检校验工作,减少精度误差提高产品寿命等,这些将直接影响采集的数据结果的准确性,进而会对最终状态评价、检修决策产生重要影响。

结语:

通过状态检修运行模式和设备在线监测系统在500kV变电站的运行实践,设备在线监测系统能够有效监测各个设备的运行状态和及时发现设备安全隐患,但是设备在线监测系统的使用、管理、准确性等还有待提高。

参考文献:

[1]李明,韩学山,王勇,等.变电站状态检修决策模型与求解[J].中国电机工程学报,2012,32(25):196-202.

[2]姜圣菲,潘继军,金侨,等.变电站设备状态转移概率及其主要约束条件的研究[J].华东电力,2014,42(9):l786—1790.

[3]王趁录.变电站高压电气设备状态的检修策略探求[J].科技创新与应用,2016,26(2):170.

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