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基于物联网技术的变电设备状态检修的研究及应用

2021-11-18高龙李建阁王贵宾

装备维修技术 2021年34期
关键词:状态检修电力设备物联网技术

高龙 李建阁 王贵宾

摘  要:目前,我国电力系统还没有建立起完善的状态检修体系,受限于传感器技术的发展,物联网技术也处于发展阶段。随着电力系统的深化改革,状态检修相关的规定、准则、标准在不断的完善中,检测判断技术与物联网技术也在不断发展,基于物联网技术的变电设备状态检修也就随之应运而生。

关键词:物联网技术;电力设备;状态检修

引言

电力设备状态检修工作能准确掌握设备工作状态、使用寿命等,同时及时发现处理设备故障或异常问题,预防电力系统断电等问题的发生。基于物联网技术的状态检修除了保障检修更高效智能、信息数据更安全可靠之外,还提高了检修工作效率、降低了人力资源浪费等。本文首先结合物联网收集的信息确定检修方案,再介绍了物联网技术在电力设备全周期管理中的应用,最后对比分析了基于物联网技术的状态检修和一般检修。

1物联网技术在电力设备检修中运用的必要性

电力设备检修发展的上升性在本文引言中已经有所提及,物联网技术在其中的运用并非从一开始就如此广泛,是经历了由传统到现代的过渡过程才有了如今的规模。在早些时代的电力产业发展中,对于电力设备检修的模式较为低端传统。首先就检修时效来说,往期的电力设备检修往往是在设备运行已经发生故障或者无法运行时才能进行,这是以产业效益是否会受到实际影响为标准。因此,这样的检修模式具有滞后性和被动性,与之相应的维护检修成本的投入也必然较高。其次就检修效益来说,往期的检修大部分是大水漫灌式的设备监督,并没有突出点或有所侧重的地方。这样在检修的过程中就会出现过于平均的现象,本没有严重故障的设备被过于修缮,应受到重点维护的设备却仅检修到浅薄层面,从而造成整体效益的下降和劳动资源的浪费。最后就检修策略来说,由于受到经济水平和科技条件的限制,部分产业并没有制定完善的检修规划,或者制定的检修规划并没有将前中后期的必要因素和意外情况进行充分考量。检修策略对经验总结性和技术专业性均有较高要求,而传统的管理体制无法达到两者的客观要求。自现代电力设备检修引用物联网技术以来,传统的人工采集信息分析数据的局面发生巨大转变,取而代之的是自动化和数字化的整合与处理,大大提高了信息处理的效率,减少人力劳动所产生的错误,整体检修机制向着精准高效的方向迈进。除了产业中信息工作的基本要求得到满足以外,对于数据更深层次的处理也有了依靠,物联网技术让电力设备的检修能够自行开始模拟和分析,制定相应的策略和计划,以此指导下一部分的生产活动。物联网技术也能对电力运作过程中所涉及的流程监控,通讯要求等进行数据化处理。与此同时,物联网技术也能实现内部电力设备的外部对接,从而能让生产者更加直观的检测电力运行状况,做出更加科学的评估结果,在掌握设备作业的同时也能探究设备自身的状态,以此做出是否更换或进行维修的决策。

2物联网技术的变电设备状态检修的研究及应用

2.1在状态采集阶段的应用

物联网技术在设备状态采集中的主要作用就是收集设备参数,通过感应器转换信号,并将来自不同源头的信号转换为光信号或电信号,这些信号更易于处理。感应器是信号采集设备,是监测程序的开端部分,所以监测系统是否准确受感应器的精确度影响。由此可以看出状态监测的重要所在便是传感器技术,这也是一个难点和瓶颈,现阶段我国自主研发生产的感应器质量和性能与国际水平相比,存在一定的差距,需要突破。

2.2变压器油色谱在线监测系统

电力变压器作为变电站的核心电力设备,其主要作用是进行电压变换。现阶段大容量变压器多为油浸式变压器,而考量油浸式变压器的运行状态是否健康的其中一个重要因素,也就是其内部的绝缘油的状态。变压器绝缘油的主要作用有作为介质使其内部部件相绝缘、油对流进行散熱和对有载开关调档时产生的电弧进行灭弧。在以前的工作中,往往需要定期安排检修试验人员进行油样取样,并带回实验室进行油色谱分析,由此鉴定变压器内绝缘油的杂质成分及含量,来判断变压器内部的运行状态。如杂质超标则需要进行对变压器进行滤油或更换绝缘油。而现阶段利用新技术,可以直接在变压器连通油色谱监测系统,装置内部通过油气分离器、色谱柱、传感器等部件,实时对变压器内部绝缘油进行分析,并将分析数据实时通过网络传输至用户端。如出现绝缘油杂质临界或超标情况,可即时通知运行、检修人员及时对设备进行故障处理。

2.3专家服务

虽然一般状态检修体系中也设置了专家服务,然而因为通信技术的局限性,并未实现其功能。对专家服务特征而言,信息的客观准确性直接影响专家检修决策。但是信息的杂乱繁琐阻碍了专家服务功能的设置,通过权值法可有效解决该问题,即借助比例衡量信息,进而提升决策效率和质量。例如关于变电设备的状态检修,一般变压设备发生故障的同时,气体比重也随之变动,对其的测量占专家服务较大的权值,加速度、位移等测量值尽管也有分析价值,但大多情况下是因为测量误差造成的,所以所占权值较少。另外,关于不同信息的相互影响,变压设备发生故障时,电流也随之变动,若短时间内电流比较稳定,但气体变化明显,则可能是变压设备发生严重故障。

2.4电路要求

设备的安置离不开对线路的规划。物联网技术指导下的检修设备必须有与之相适应、配对的电路连接,从而保证工作任务的有效完成。也就是说,除了要对设备进行检修以外,还要对连接设备的电路状况进行监控。主要是针对电路运营中的温度进行监测,从而分析其承受电压和电流的状况,以此作为判断设备是否正常运行的标准。一般情况下是依靠物联网技术的远程控制排除距离和时间的限制,较为常见的便是传感器对温度的反应。同时,物联网技术也能帮助电力设备对线路进行合理规划,决定其是否需要更换或者重新安置,也是物联网的信息分析技术帮助制定决策的体现。

2.5在输电线路中状态监测的应用

首先,在感知层使用,它是一个传感设备,包括智能传感器和GPS定位系统,传输过程往往是通过感知层的电力进行传送信息。根据感知层的状态监测,可以确保获得信息的准确性,并且感知层包含关于各种自然灾害的警告,其收集的信息对整体输电线路和设备工作非常重要。其次,是智能网络层,其主要任务是连接无线信号,信息通过射频芯片传输,芯片中包含的信息由温度测量节点来发生信号。在这些测温节点中,只有一个测温终端可以发送信号并与其它测温节点产生联系。

结语

物联网技术在电力设备检修中的运用是在产业规模不断扩大的情况下应运而生的,它弥补了传统检修模式的弊端,避免了基础性错误的出现,降低决策失误率,提高了电力设备在生产中的运行效率。同时也将产业与科技相结合,顺应了当下去产能、加速供给侧改革,推动科技创新和企业创新的潮流。尽管在目前的运用中仍旧有技术不到位、范围不够广等弊端,但就现代社会市场需要而言,其发展前景是极为广阔的。产业的各项领域也应具备技术改革和科技创新的意识,推动物联网在电力设备检修中取得更加深远的影响。

参考文献

[1]张文煜.基于物联网技术的电力设备状态检修分析[J].通讯世界,2017(22):273-274.

[2]尹明明.基于物联网的变电设备故障诊断研究[J].电子测试,2019,406(1):101-102+132.

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[4]朱云海.变电检修中传统检修模式与状态检修模式的对比与趋势分析[J].通讯世界,2017(20):157-158.

[5]钟辉强.物联网技术在电力系统中的应用[J].电子技术与软件工程,2018(17):6-6.

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