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输变电设备状态在线监测与诊断技术现状和前景

作者:未知

  摘要:当前,我国输变电站智能化改造工程正在稳步推进中,智能化变电站建设的核心内容之一就是输变电设备的在线监测技术应用。相比于传统的电力检测技术,智能在线监测技术可即时监测、诊断到输变电设备的绝缘变化状态,并给出及时检修处理方案,由此就将电力系统安全隐患扼杀在萌发的初步阶段。输变电设备在线监测与诊断技术的应用,可有效解决过去常规预防性试验的相关问题,提升电能利用效率的同时,也更好的保障了电力系统安全。把握好该技术的合理运用,将对我国电力电网行业发展产生重大的促进作用。
  关键词:输变电设备;状态在线监测与诊断技术;现状;前景
  中图分类号:TM507   文献标识码:A   文章编号:1672-9129(2018)23-0020-01
  Abstract: at present, the intelligent transformation project of transmission and substation in our country is advancing steadily, one of the core contents of intelligent substation construction is the application of on-line monitoring technology of transmission and substation equipment. Compared with the traditional electric power detection technology, intelligent on-line monitoring technology can instantly monitor and diagnose the insulation change state of transmission and transformer equipment, and give the timely maintenance and treatment scheme. As a result, the hidden danger of power system security is stifled in the initial stage of germination. The application of on-line monitoring and diagnosis technology of transmission and transformer equipment can effectively solve the problems related to the conventional preventive test in the past, improve the power utilization efficiency, and guarantee the safety of the power system at the same time. All. Grasping the reasonable use of this technology will greatly promote the development of power grid industry in China.
  Key words: transmission and transformer equipment; status on-line monitoring and diagnosis technology; current situation; prospects
  1 导言
  智能化技术在创新,输变电设备慢慢地倾向于智能化,智能化技术应用也越来越受到人们的关注与重视。本文基于对国内外电力输变电设备状态在线监测与诊断技术应用中存在的一些问题展开分析,研究了其技术原理和应用趋势,对其当前基本发展现状做了详尽阐述,并以此为依据对输变电系统设备状态在线监测与诊断技术的未来发展前景做出了相关预测,以期对相关行业机构及工作人员有所裨益。
  2 输变电设备状态在线监测与诊断技术
   所谓输变电设备状态监测技术就是指所有能获取输变电设备的运行状态数据的手段和方法,大体分为在线监测、离线检测与试验、不直接接触电力设备的监测技术等。在线监测技术,即直接和现场的输变电设备本体进行接通,达到实时检测、监测运行特征量的电力技术。
   输变电设备状态在线监测与诊断技术的形成与发展一般是伴随着输变电设备维修方案的变化而产生的。这里需要提醒注意的是,设备状态在线监测不等同于状态监测,设备状态诊断也不等同于设备性能在线诊断。
   状态诊断是目的,设备状态在线诊断则为常用的技术方法。在线诊断技术,实际上是将检测装置装在于相关设备上,并对设备运行的故障类型、位置动态等参数进行实时获取,再结合一些参数数据做出设备状态运行诊断。这些方法都必须是在设备状态诊断稳定的前提下,对其某一时间点(段)在线监测所获取的设备特征量,再将所得的测量值与历史统计数据进行横向、纵向比较,最后得出设备状态的判断结果。
   由上可知,为达到在线诊断之目标,在线监测系统应当反映出特征量各自的監测功能、良好的专家系统以及诊断技术能力。
  3 输变电设备运行状态监测技术
   3.1 GIS组合电路的在线监测技术。
   GIS作为代表性的组合电力装置,可以对电能进行传递。它的内部构成,无外乎电流、电压互感器或是避雷器等基本的构件。故而,GIS有下列几个不同的故障类型:局部放电、载流体局部过热、气体质量下降以及机械性故障等。
   3.1.1局部放电。通常情况下,GIS局部放电故障在很大层面上可以转变电磁波以及声波,将SF6气体予以充分电离。因此,局部放电故障可以考虑下列两种不同的监测技术,一是电气法,二是非电气法。前者涵盖了测量法或是特高频法在内;而后者指的是化学法、机械声法,也可以是光学法。考虑到信号衰减比较快,我们使用非电气法进行监测时,其应用范围有一定限制,并不一定适用于永久固定的电气装置。    3.1.2 SF6微水密度监测。很多时候,SF6气体密度监测也可看作是GIS设备检查。方法无外乎测定SF6气体压力值,由线路末端将现场的危险信号进行传输。该方式诶呦办法找到确切的泄漏点,或可造成惨重的后果。比如,整个设备完全被烧毁。在线监测系统支持动态记录,实现可靠的远程监测效果,以确保电力设备的安全稳定运行状态。
   3.2避雷器的在线监测技术。
   避雷器在实际运行中也可能会有两个方面的问题,一是设备受潮,二是电阻片老化。在受潮的情况下,避雷器的表面温度会上升。如果是电阻片已经老化,其他元件也会出现电压不均的情况,并明显地开始发热。测定避雷器所处的运行状态,说到底是检查漏电流。从当前来看,在线监测技术无外乎信号重组法、脂波分析法以及相位补偿法这几类。
   3.3电缆的在线监测技术。
   电缆在线监测技术同样也可分成两种不同的类型,一是电缆温度监测,二是局部放电监测。我们对电缆进行制造或是使用时,往往掺加了很多杂质或是气泡,这些都可能形成电缆局部放电现象。当下,靠谱的监测方法也有好几种,如超声波、高频电流检测等等。针对电缆光纤测温监测技术,我们基本上是测定电缆自身的外层温度,计算内部线芯的温度,以此来判别电缆的输电能力。目前常用DTS测温系统、光纤光栅测温系统等光纤测温系统技术。
  4 输变电设备状态在线监测与诊断技术的发展前景
  从目前的电力技术发展与应用状况来看,在今后的很长一段时间内,状态维修同样也用到在线监测-诊断技术。不过,状态维修还没有办法对在线监测所得的结果起依赖作用,究其原因:在线监测系统尚停留在于试运行阶段;而诊断专家系统也不够完善和细致;其三是电力设备寿命及老化预测研究才刚刚起步;其四是当前在线监测系统的智能化技术应用标准仍需要不断补充和发展完善。
  但随着智能化技术的不断应用发展,输变电设备状态在线监测与诊断技术终将成为未来主导电网安全运行的关键技术之一。
  5 结语
  随着人们对电力需求的提升,越来越多的电力电网设备及系统功能都将实现智能化应用发展。虽然输变电设备状态在线监测与诊断技术在当前的发展与应用中遇到了不少的发展阻力和技术壁垒,但其必将影响到未来电力行业管理水平,是广大电力企业加强电网安全运行必須把握住的关键性技术之一。
  参考文献:
   [1]王少华,叶自强,梅冰笑.输变电设备在线监测及带检技术网中的应用现状[J].高压电器,2011,47(4):84-90.
   [2]王争荣,邓晓健.变压器油中气体在线智能诊断系统[J].电力系统及其自动化学报,2002,14(1):64-66.
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