變電設備在線檢測技術的應用
通過介紹SPM型電氣設備狀態監測系統及其油中氣體在線監測、電容型設備狀誠監測、氧化鋅避雷器狀態檢測裝置的原理、性能,運行情況.闡述電氣設備在線狀態監測與診斷技術的應用,并提出實踐過程的幾點認識.下面是小編搜集整理的相關內容的論文，歡迎大家閱讀參考。
摘要：電力系統在自動化建設過程中，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。為了能夠滿足電力系統發展需求，構建智能化在線檢測方式與故障診斷體系，已經成為電力系統發展必然趨勢。在線檢測技術與狀態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，適當延長變電設備使用壽命，充分發揮出變電設備效率。文章對變電設備在線檢測技術及狀態檢修進行分析研究，希望能夠滿足電力系統自動化發展需求。
關鍵詞：變電設備;在線檢測;狀態檢修;故障診斷
變電設備是變電站運行的重要設備，承擔著變電站穩定運行的職責。變電設備運行質量直接決定著變電站運行質量，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。變電站智能化發展過程中，傳統周期性檢修制度所存在的問題開始逐漸暴露出來，對電力系統發展造成嚴重影響。伴隨著研究人員不斷深入研究分析，電力系統主要開始應用狀態檢修方式。
一、變壓器在線檢測技術與實踐應用
1.1變壓器常見故障
變壓器是變電站內主要變電設備，承擔著電能傳輸的責任。變壓器主要在室外環境下運行，伴隨著電力設備應用范圍的增加，部分變電器也開始逐漸在室內運行。變壓器在運行中出現故障，主要是受到設備生產質量及安全工藝造成，同時對變電器運行維修和檢測之間也有著十分緊密關聯。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。變壓器在運行過程中，會產生磁場，進而對變壓器運行造成影響。變壓器自身結構較多，同時附件數量較多，任何一個環節出現故障，對變壓器運行性能都會造成嚴重影響。其中變壓器在運行過程中，常見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。變壓器在運行過程中之所以會出現繞組故障，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十分緊密關聯。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，嚴重情況下還會出現輕重瓦斯動作。
(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，這樣造成鐵芯會向大地釋放一定數量點;②為鐵芯多點接地，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，電流溫度將顯著增加，變壓器內氣體得不到有效釋放，進而造成瓦斯動作情況。
(3)分接開關故障。分接開關故障主要可以分為兩種類型，分別為有載分解開關故障與無載分解開關故障，其中主要以有載分接開關故障最為常見。有栽開關故障主要造成兩種事故，分別為過渡電阻擊穿事故與燒斷故障。造成變壓器出現分解開關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變壓器在線檢測技術
(1)變壓器鐵芯多點接地在線檢測技術。變壓器鐵芯在運行過程中要是出現一點接地情況，所產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接地情況，就會形成換流，換流數值的大小主要受到非正常接地特點所決定。鐵芯接地所產生的換流數值一旦超過預警數值，繼電器就會立即發出警報。變壓器鐵芯多點接地在線檢測技術裝置主要由三部分構成，分別為通信接口、無線收發模塊與接地電流模塊[1]。
(2)變壓器油色譜在線檢測技術。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十分緊密關聯�，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，絕緣油就會產生氫氣或者是醛類氣體�，F階段，在對變壓器故障診斷上，還可以通過判斷變壓器絕緣油所釋放的氣體進行研究。這種檢測技術能夠有效對變壓器潛在隱患發現出來，提前對變壓器安全隱患進行預防。主變油色譜在線檢測技術現階段在變壓器故障檢測內已經廣泛應用，有關研究理論與技術已經十分成熟。主變油色譜在線檢測技術在實際應用中，主要具有三方面特點，首先，數據通信功能十分完善，在線檢測所得到的數據自動儲存到信息管理系統內;其次，能夠有效對變壓器絕緣油進行在線檢測;最后，具有信號傳輸與組分分析功能，有效解決檢測過程中所出現的誤差。
(3)變壓器熱點溫度在線檢測技術。變壓器在運行過程中，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有超過規定范圍，但是變壓器內的發熱源會由于溫度鍋蓋，出現破損情況。變壓器熱點溫度在線檢測技術主要是利用兩種技術，分別為紫外成像技術與紅外成像技術。紅外成像技術在實際應用過程中，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、變電設備狀態評價方法
2.1狀態評價理論
評價主要是對檢測對象與檢測目標屬性進行了解，同時對定量進行計算。評價也是對管理對象標準進行衡量，利用合理方式進行判斷，將預期結果與目標進行對比分析，得到最佳結果。變電設備狀態評價是建設在衡量數據上。由于電力行業自身存在一定特殊習慣，狀態評價為：按照電力行業在從傳統運行所積累的故障與缺陷數據，借助先進技術手段，采取變電設備運行狀態，構建數學模型，對狀態信息進行對比分析。變電設備狀態評價是以數據信息作為前提，尤其是需要變電設備運行狀態信息進行保證，在對原始數據進行整合過程上，僅僅依托人工方式難以落實。要是僅僅應用有關部門人員一同完成，工作數量較大，同時非常容易出現脫節情況，需要加快變電設備狀態檢修應用[3]。
2.2評價流程
對變電設備狀態評價上，首先需要明確評價目標，然后就是對影響變電設備參數進行統計分析，對變壓設備運行能力進行了解，保證能夠選擇合理的變電設備狀態評價手段，構建數學評價模型;最后對評價結果進行驗證，保證評價結果的合理性。變電設備狀態評價結果要是與實際情況存在差異，就需要對模型進行修改。
三、故障診斷技術
3.1故障診斷技術
(1)故障診斷流程。故障診斷針對的對象主要為運行狀態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十分緊密關聯，在對變電設備故障進行診斷之后，就能夠有效對運行異常部位進行確定，為故障維修提供數據幫助。故障診斷過程中要是缺少數學模型，具有較高的經驗性，所以應該有效將人工智能與專家相結合[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分析法。(3)設備評估法優缺點。設備評估法是以數據作為基礎的.評價方式，評價結果十分全面。設備評估法與其他設備評價方法相比較，評價結果更加直觀，同時能夠在更加廣泛范圍內應用。按照變電設備特點與運行狀態，利用運行檢測、巡視檢測、維修檢測等多種檢測方式，找到計算評價方法。按照變電設備狀態量性，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[5]。
3.2故障樹分析法
(1)故障樹分析理論。故障樹分析法主要應用在設備設計環節上，利用造成設備在運行過程中所能夠出現的故障影響因素，進行深入分析研究，按照所找到的數據信息，形成故障圖，進而了解到設備出現故障的原因，判斷故障發生可能性。對解決設備故障具有重要意義，同時還能夠對預期故障進行糾正。故障樹分析法屬于穩定性較高的研究方法。(2)變電設備故障樹分析。故障樹分析法在實際應用過程中，由于受到分析對象、精細程度等因素的不同，變電設備故障樹分析主要從以下幾方面分析：首先，構建故障樹。構建故障樹是對變電設備故障分析關鍵環節，故障樹構建質量與分析結果之間有著十分緊密關聯。部分電器設備由于自身結構十分復雜故障樹所涉及到的內容較多。故障樹在構建上，就是對有關數據信息及資料進行采集，然后確定頂事件，最后構建故障樹;其次，構建故障樹數學模型。故障樹數學模型在構建過程中，需要對設備運行狀態進行假設，同時保證各個元件都是獨立存在[6];最后，對故障樹進行定性研究。對故障樹進行定性研究主要作用就是對頂事件原因，進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，對故障進行診斷，不斷對變電設備設計方案與維修方案進行完善。
四、提高變電設備在線檢測與狀態檢修的對策
4.1制定完善狀態檢修保證體系
首先，電力企業需要按照電力系統特點，逐漸對質量保證制度進行完善，推動檢修設備規范化落實，同時對檢修人員工作職責進行確定。推動狀態檢修規范化建設，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量，電網企業可以制定檢修質量驗收制度，保證檢修過程中能夠發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節較多，同時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。計算機技術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，推動變電設備檢修管理平臺的構建，提高檢修方案科學合理性。與此同時，計算機技術還能夠有效提高變電設備檢修決策質量，變電設備檢修所采集到的數據信息進行系統化分析研究，保證變電設備檢修方案的合理[8]。
五、結束語
我國對變電設備在線檢測技術與狀態檢測研究時間較短，對變電設備在線檢測技術與狀態檢測有關理論與技術還需要進一步深入研究。從現階段發展情況來說，在線檢測技術與狀態檢修基本上能夠滿足變電設備檢修需求，推動變電站自動化方向，降低變電設備運行成本，提高變電站運行穩定性。在線檢測技術和狀態檢修在變電設備上應用，所具有的優勢越加顯著，進而對其分析研究具有重要意義。
參考文獻：
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[2]王少華,葉自強,梅冰笑.輸變電設備在線監測及帶電檢測技術在電網中的應用現狀[J].高壓電器,2011,(4):84-90.
[3]王少華,胡文堂,梅冰笑,等.浙江電網輸變電設備智能化及狀態檢修體系[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的輸變電設備在線監測中心的關鍵技術[J].高電壓技術,2010,(12):3041-3046.
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[6]郭興科,郭碧翔,郭凱軍,等.基于狀態檢修的變電設備綜合在線監測系統[J].電世界,2012,05:8-10.
[7]王舸,馬曉璇,黎民悅.論如何提高變電設備巡視質量及效率[J].工程技術研究,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,2016,(18):208.
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