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變電設備在線(xiàn)檢測技術(shù)的應用
通過(guò)介紹SPM型電氣設備狀態(tài)監測系統及其油中氣體在線(xiàn)監測、電容型設備狀誠監測、氧化鋅避雷器狀態(tài)檢測裝置的原理、性能,運行情況.闡述電氣設備在線(xiàn)狀態(tài)監測與診斷技術(shù)的應用,并提出實(shí)踐過(guò)程的幾點(diǎn)認識.下面是小編搜集整理的相關(guān)內容的論文，歡迎大家閱讀參考。
摘要：電力系統在自動(dòng)化建設過(guò)程中，對電能穩定性提出了更高要求。電力變壓器作為電力系統內的重要電氣設備，對電力變壓器運行要求也在不斷提高。為了能夠滿(mǎn)足電力系統發(fā)展需求，構建智能化在線(xiàn)檢測方式與故障診斷體系，已經(jīng)成為電力系統發(fā)展必然趨勢。在線(xiàn)檢測技術(shù)與狀態(tài)檢修在變電設備內應用，能夠有效提高變電設備運行穩定性及安全性，適當延長(cháng)變電設備使用壽命，充分發(fā)揮出變電設備效率。文章對變電設備在線(xiàn)檢測技術(shù)及狀態(tài)檢修進(jìn)行分析研究，希望能夠滿(mǎn)足電力系統自動(dòng)化發(fā)展需求。
關(guān)鍵詞：變電設備;在線(xiàn)檢測;狀態(tài)檢修;故障診斷
變電設備是變電站運行的重要設備，承擔著(zhù)變電站穩定運行的職責。變電設備運行質(zhì)量直接決定著(zhù)變電站運行質(zhì)量，對電力系統電能傳輸穩定性與安全性具有直接性影響。我國變電站在對變電設備檢修中，主要采取周期性檢修制度，檢修工作以預防為主。變電站智能化發(fā)展過(guò)程中，傳統周期性檢修制度所存在的問(wèn)題開(kāi)始逐漸暴露出來(lái)，對電力系統發(fā)展造成嚴重影響。伴隨著(zhù)研究人員不斷深入研究分析，電力系統主要開(kāi)始應用狀態(tài)檢修方式。
一、變壓器在線(xiàn)檢測技術(shù)與實(shí)踐應用
1.1變壓器常見(jiàn)故障
變壓器是變電站內主要變電設備，承擔著(zhù)電能傳輸的責任。變壓器主要在室外環(huán)境下運行，伴隨著(zhù)電力設備應用范圍的增加，部分變電器也開(kāi)始逐漸在室內運行。變壓器在運行中出現故障，主要是受到設備生產(chǎn)質(zhì)量及安全工藝造成，同時(shí)對變電器運行維修和檢測之間也有著(zhù)十分緊密關(guān)聯(lián)。變壓器主要由三種材料構成，分別為導磁材料、絕緣材料與導電材料。正常情況下，變壓器的絕緣性能主要是應用絕緣油實(shí)現，剩余部分應用絕緣材料或者是合成材料。變壓器在運行過(guò)程中，會(huì )產(chǎn)生磁場(chǎng)，進(jìn)而對變壓器運行造成影響。變壓器自身結構較多，同時(shí)附件數量較多，任何一個(gè)環(huán)節出現故障，對變壓器運行性能都會(huì )造成嚴重影響。其中變壓器在運行過(guò)程中，常見(jiàn)故障主要分為以下幾種：
(1)繞組故障。變壓器出現繞組故障，主要是由于變壓器內繞組出現位移或者是短路所造成。其中繞組短路要是按照內部結構還可以分為四種，分別為層間短路、股間短路、匝間短路與并間短路。變壓器在運行過(guò)程中之所以會(huì )出現繞組故障，主要由于變壓器制造工藝水平低下造成，與繞組結構之間有著(zhù)十分緊密關(guān)聯(lián)。繞組故障屬于變電器出現的主要故障，對增加變壓器運行溫度，嚴重情況下還會(huì )出現輕重瓦斯動(dòng)作。
(2)鐵芯故障。變電器出現鐵芯故障主要分為兩種情況：①由于鐵芯接地，進(jìn)而造成變壓器出現運行不良情況。在靜電感應作用之下，鐵芯應該是懸浮，這樣造成鐵芯會(huì )向大地釋放一定數量點(diǎn);②為鐵芯多點(diǎn)接地，與變電器之間形成閉合回路。在這種情況下，由于受到主磁通的影響，電流溫度將顯著(zhù)增加，變壓器內氣體得不到有效釋放，進(jìn)而造成瓦斯動(dòng)作情況。
(3)分接開(kāi)關(guān)故障。分接開(kāi)關(guān)故障主要可以分為兩種類(lèi)型，分別為有載分解開(kāi)關(guān)故障與無(wú)載分解開(kāi)關(guān)故障，其中主要以有載分接開(kāi)關(guān)故障最為常見(jiàn)。有栽開(kāi)關(guān)故障主要造成兩種事故，分別為過(guò)渡電阻擊穿事故與燒斷故障。造成變壓器出現分解開(kāi)關(guān)故障主要原因是由于變壓器密封不良，或者是密封圈出現了老化情況。
1.2變壓器在線(xiàn)檢測技術(shù)
(1)變壓器鐵芯多點(diǎn)接地在線(xiàn)檢測技術(shù)。變壓器鐵芯在運行過(guò)程中要是出現一點(diǎn)接地情況，所產(chǎn)生的電流數值一般較小，僅僅有幾毫安。但是變壓器鐵芯一旦出現多點(diǎn)接地情況，就會(huì )形成換流，換流數值的大小主要受到非正常接地特點(diǎn)所決定。鐵芯接地所產(chǎn)生的換流數值一旦超過(guò)預警數值，繼電器就會(huì )立即發(fā)出警報。變壓器鐵芯多點(diǎn)接地在線(xiàn)檢測技術(shù)裝置主要由三部分構成，分別為通信接口、無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊與接地電流模塊[1]。
(2)變壓器油色譜在線(xiàn)檢測技術(shù)。正常情況下，大型變壓器絕緣結構都屬于油紙絕緣結構，與變壓器容量及電壓等級之間有著(zhù)十分緊密關(guān)聯(lián)�，F階段，我國所應用的電壓器容量存在較大差異，所需要的絕緣油體積也不同。一般情況下，絕緣油內氣體主要有四種，分別為氨氣、氧氣、一氧化碳、二氧化碳。一旦變壓器在運行中出現故障，絕緣油就會(huì )產(chǎn)生氫氣或者是醛類(lèi)氣體�，F階段，在對變壓器故障診斷上，還可以通過(guò)判斷變壓器絕緣油所釋放的氣體進(jìn)行研究。這種檢測技術(shù)能夠有效對變壓器潛在隱患發(fā)現出來(lái)，提前對變壓器安全隱患進(jìn)行預防。主變油色譜在線(xiàn)檢測技術(shù)現階段在變壓器故障檢測內已經(jīng)廣泛應用，有關(guān)研究理論與技術(shù)已經(jīng)十分成熟。主變油色譜在線(xiàn)檢測技術(shù)在實(shí)際應用中，主要具有三方面特點(diǎn)，首先，數據通信功能十分完善，在線(xiàn)檢測所得到的數據自動(dòng)儲存到信息管理系統內;其次，能夠有效對變壓器絕緣油進(jìn)行在線(xiàn)檢測;最后，具有信號傳輸與組分分析功能，有效解決檢測過(guò)程中所出現的誤差。
(3)變壓器熱點(diǎn)溫度在線(xiàn)檢測技術(shù)。變壓器在運行過(guò)程中，內部存在不均勻溫度情況，可能出現雖然變壓器整體溫度較低但是局部溫度較高情況。變壓器絕緣油溫度雖然沒(méi)有超過(guò)規定范圍，但是變壓器內的發(fā)熱源會(huì )由于溫度鍋蓋，出現破損情況。變壓器熱點(diǎn)溫度在線(xiàn)檢測技術(shù)主要是利用兩種技術(shù)，分別為紫外成像技術(shù)與紅外成像技術(shù)。紅外成像技術(shù)在實(shí)際應用過(guò)程中，能夠在不影響變壓器運行情況下，對變壓器內所存在的缺陷進(jìn)行檢測，了解變壓器在致熱性與電壓上的不足[2]。
二、變電設備狀態(tài)評價(jià)方法
2.1狀態(tài)評價(jià)理論
評價(jià)主要是對檢測對象與檢測目標屬性進(jìn)行了解，同時(shí)對定量進(jìn)行計算。評價(jià)也是對管理對象標準進(jìn)行衡量，利用合理方式進(jìn)行判斷，將預期結果與目標進(jìn)行對比分析，得到最佳結果。變電設備狀態(tài)評價(jià)是建設在衡量數據上。由于電力行業(yè)自身存在一定特殊習慣，狀態(tài)評價(jià)為：按照電力行業(yè)在從傳統運行所積累的故障與缺陷數據，借助先進(jìn)技術(shù)手段，采取變電設備運行狀態(tài)，構建數學(xué)模型，對狀態(tài)信息進(jìn)行對比分析。變電設備狀態(tài)評價(jià)是以數據信息作為前提，尤其是需要變電設備運行狀態(tài)信息進(jìn)行保證，在對原始數據進(jìn)行整合過(guò)程上，僅僅依托人工方式難以落實(shí)。要是僅僅應用有關(guān)部門(mén)人員一同完成，工作數量較大，同時(shí)非常容易出現脫節情況，需要加快變電設備狀態(tài)檢修應用[3]。
2.2評價(jià)流程
對變電設備狀態(tài)評價(jià)上，首先需要明確評價(jià)目標，然后就是對影響變電設備參數進(jìn)行統計分析，對變壓設備運行能力進(jìn)行了解，保證能夠選擇合理的變電設備狀態(tài)評價(jià)手段，構建數學(xué)評價(jià)模型;最后對評價(jià)結果進(jìn)行驗證，保證評價(jià)結果的合理性。變電設備狀態(tài)評價(jià)結果要是與實(shí)際情況存在差異，就需要對模型進(jìn)行修改。
三、故障診斷技術(shù)
3.1故障診斷技術(shù)
(1)故障診斷流程。故障診斷針對的對象主要為運行狀態(tài)明顯下降的變電設備，造成變電設備出現運行下降與較多元件之間都有著(zhù)十分緊密關(guān)聯(lián)，在對變電設備故障進(jìn)行診斷之后，就能夠有效對運行異常部位進(jìn)行確定，為故障維修提供數據幫助。故障診斷過(guò)程中要是缺少數學(xué)模型，具有較高的經(jīng)驗性，所以應該有效將人工智能與專(zhuān)家相結合[4]。(2)故障診斷方法。不同電氣設備自身結構與功能不同，進(jìn)而在對電氣設備故障診斷上，所選擇的方法也存在一定差異。一般情況下，電氣設備故障診斷主要應用故障樹(shù)分析法。(3)設備評估法優(yōu)缺點(diǎn)。設備評估法是以數據作為基礎的評價(jià)方式，評價(jià)結果十分全面。設備評估法與其他設備評價(jià)方法相比較，評價(jià)結果更加直觀(guān)，同時(shí)能夠在更加廣泛范圍內應用。按照變電設備特點(diǎn)與運行狀態(tài)，利用運行檢測、巡視檢測、維修檢測等多種檢測方式，找到計算評價(jià)方法。按照變電設備狀態(tài)量性，構建量化模型，細化變電設備元件，了解不同變電設備運行狀態(tài)[5]。
3.2故障樹(shù)分析法
(1)故障樹(shù)分析理論。故障樹(shù)分析法主要應用在設備設計環(huán)節上，利用造成設備在運行過(guò)程中所能夠出現的故障影響因素，進(jìn)行深入分析研究，按照所找到的數據信息，形成故障圖，進(jìn)而了解到設備出現故障的原因，判斷故障發(fā)生可能性。對解決設備故障具有重要意義，同時(shí)還能夠對預期故障進(jìn)行糾正。故障樹(shù)分析法屬于穩定性較高的研究方法。(2)變電設備故障樹(shù)分析。故障樹(shù)分析法在實(shí)際應用過(guò)程中，由于受到分析對象、精細程度等因素的不同，變電設備故障樹(shù)分析主要從以下幾方面分析：首先，構建故障樹(shù)。構建故障樹(shù)是對變電設備故障分析關(guān)鍵環(huán)節，故障樹(shù)構建質(zhì)量與分析結果之間有著(zhù)十分緊密關(guān)聯(lián)。部分電器設備由于自身結構十分復雜故障樹(shù)所涉及到的內容較多。故障樹(shù)在構建上，就是對有關(guān)數據信息及資料進(jìn)行采集，然后確定頂事件，最后構建故障樹(shù);其次，構建故障樹(shù)數學(xué)模型。故障樹(shù)數學(xué)模型在構建過(guò)程中，需要對設備運行狀態(tài)進(jìn)行假設，同時(shí)保證各個(gè)元件都是獨立存在[6];最后，對故障樹(shù)進(jìn)行定性研究。對故障樹(shù)進(jìn)行定性研究主要作用就是對頂事件原因，進(jìn)而造成頂事件出現的原因，了解電氣設備所存在的潛在故障，對故障進(jìn)行診斷，不斷對變電設備設計方案與維修方案進(jìn)行完善。
四、提高變電設備在線(xiàn)檢測與狀態(tài)檢修的對策
4.1制定完善狀態(tài)檢修保證體系
首先，電力企業(yè)需要按照電力系統特點(diǎn)，逐漸對質(zhì)量保證制度進(jìn)行完善，推動(dòng)檢修設備規范化落實(shí)，同時(shí)對檢修人員工作職責進(jìn)行確定。推動(dòng)狀態(tài)檢修規范化建設，以人為本，提高安全管理制度[7]。其次，完善變電設備檢修驗收制度。為了能夠有效提高檢修質(zhì)量，電網(wǎng)企業(yè)可以制定檢修質(zhì)量驗收制度，保證檢修過(guò)程中能夠發(fā)現變電設備潛在安全隱患。
4.2提高計算機輔助系統在變電站設備檢修中的應用
變電設備檢修工作所涉及到的環(huán)節較多，同時(shí)造成變電設備出現故障的原因較多，要是僅僅應用人工檢修形式，難以在最短時(shí)間內找到造成變電設備出現故障的原因。因此，在變電設備檢修上，可以借助計算機技術(shù)。計算機技術(shù)在變電設備檢修工作內應用之后，不僅能夠有效保證變電設備檢修工作合理落實(shí)，推動(dòng)變電設備檢修管理平臺的構建，提高檢修方案科學(xué)合理性。與此同時(shí)，計算機技術(shù)還能夠有效提高變電設備檢修決策質(zhì)量，變電設備檢修所采集到的數據信息進(jìn)行系統化分析研究，保證變電設備檢修方案的合理[8]。
五、結束語(yǔ)
我國對變電設備在線(xiàn)檢測技術(shù)與狀態(tài)檢測研究時(shí)間較短，對變電設備在線(xiàn)檢測技術(shù)與狀態(tài)檢測有關(guān)理論與技術(shù)還需要進(jìn)一步深入研究。從現階段發(fā)展情況來(lái)說(shuō)，在線(xiàn)檢測技術(shù)與狀態(tài)檢修基本上能夠滿(mǎn)足變電設備檢修需求，推動(dòng)變電站自動(dòng)化方向，降低變電設備運行成本，提高變電站運行穩定性。在線(xiàn)檢測技術(shù)和狀態(tài)檢修在變電設備上應用，所具有的優(yōu)勢越加顯著(zhù)，進(jìn)而對其分析研究具有重要意義。
參考文獻：
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[3]王少華,胡文堂,梅冰笑,等.浙江電網(wǎng)輸變電設備智能化及狀態(tài)檢修體系[J].高壓電器,2013,(4):8-13.
[4]李曉峰,劉娟,覃紹先,鞠登峰,等.基于IEC61850的輸變電設備在線(xiàn)監測中心的關(guān)鍵技術(shù)[J].高電壓技術(shù),2010,(12):3041-3046.
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[7]王舸,馬曉璇,黎民悅.論如何提高變電設備巡視質(zhì)量及效率[J].工程技術(shù)研究,2017,(1):113+125.
[8]孫玉宵.變電站運行安全措施與管理研究[J].住宅與房地產(chǎn),2016,(18):208.
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