在線監(jiān)測(cè)技術(shù)在變電檢修中的應(yīng)用分析

殷峰 李剛 石小帥

摘要：目前我國變電設(shè)備的日常檢修工作仍存在一些問題，為此提出了一種在線監(jiān)測(cè)技術(shù)，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)變電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息，根據(jù)變電設(shè)備檢修流程，確定變電設(shè)備故障類型和位置，便于檢修人員進(jìn)行檢修。以某變電設(shè)備故障為例，通過設(shè)置對(duì)比實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了基于在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的變電檢修方法的可靠性。

關(guān)鍵詞：在線監(jiān)測(cè)技術(shù);變電檢修;設(shè)備狀態(tài);設(shè)備故障

0 引言

在20世紀(jì)80年代，國外就開始了對(duì)電力裝置運(yùn)行情況的研究[1]，通過研究變電檢修技術(shù)，以便全程維護(hù)和檢修變電設(shè)備，評(píng)估變電設(shè)備的使用壽命[2]。在21世紀(jì)初，我國才開始重視變電設(shè)備的檢修工作，借鑒了國外先進(jìn)的檢修技術(shù)及經(jīng)驗(yàn)。目前，我國對(duì)變電設(shè)備采取了定期檢修的方式，已經(jīng)取得了一定成果，積累了一些寶貴經(jīng)驗(yàn)[3]。在線監(jiān)測(cè)技術(shù)是指監(jiān)測(cè)處于運(yùn)行狀態(tài)的變電設(shè)備，是否存在故障或安全隱患。在線監(jiān)測(cè)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中，存在監(jiān)測(cè)不全面、技術(shù)手段應(yīng)用不到位等問題，基于此，本文就在線監(jiān)測(cè)技術(shù)在變電檢修中的應(yīng)用進(jìn)行分析與研究。

1 基于在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的變電檢修方法

1.1? ? 基于在線監(jiān)測(cè)技術(shù)獲取變電設(shè)備狀態(tài)信息

運(yùn)行人員利用在線監(jiān)測(cè)技術(shù)，通過監(jiān)測(cè)變電設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，包括電壓、電流、溫度、振動(dòng)等，可以及時(shí)判斷變電設(shè)備是否存在故障或安全隱患[4]?；谠诰€檢測(cè)技術(shù)，變電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置獲取變電設(shè)備狀態(tài)信息的流程如圖1所示。

從圖1中可以看出，變電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息的采集流程，主要是通過各種方式采集變電設(shè)備的運(yùn)行信號(hào)，利用傳感器再將采集到的變電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)轉(zhuǎn)換為方便監(jiān)測(cè)人員處理的信號(hào)，如電信號(hào)、光信號(hào)等。利用變電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，運(yùn)行人員即可監(jiān)測(cè)變電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)的變化情況，對(duì)采集到的變電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行整理、存儲(chǔ)，并將這些參數(shù)信息建立成電子檔案，以便監(jiān)測(cè)人員根據(jù)變電設(shè)備以往的運(yùn)行狀況，判斷目前變電設(shè)備是否存在故障，為后續(xù)的變電設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測(cè)、檢修提供依據(jù)。

1.2? ? 監(jiān)測(cè)變電設(shè)備

目前的變電設(shè)備主要分為一次設(shè)備和二次設(shè)備。其中，一次設(shè)備包含了發(fā)電機(jī)、變壓器、斷路器、母線等主要元件;二次設(shè)備包含了計(jì)量表、繼電保護(hù)、信號(hào)和控制裝置等主要元件。因此，運(yùn)行人員應(yīng)根據(jù)一次設(shè)備和二次設(shè)備特點(diǎn)，分別監(jiān)測(cè)變電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，獲取變電設(shè)備參數(shù)。

1.3? ? 檢修變電設(shè)備

目前的變電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)可以分為正常、異常、故障3種狀態(tài)。其中，正常狀態(tài)即設(shè)備可以正常運(yùn)行，所存在的缺陷不會(huì)影響設(shè)備正常工作;異常狀態(tài)是指設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)已經(jīng)引起變電設(shè)備檢修人員的注意，需嚴(yán)密監(jiān)測(cè)變電設(shè)備異常變化，制定變電設(shè)備檢修方案;故障狀態(tài)是指設(shè)備故障已經(jīng)導(dǎo)致變電設(shè)備不能正常工作，在運(yùn)行過程中，設(shè)備的各項(xiàng)指標(biāo)都出現(xiàn)明顯下降，但還未導(dǎo)致設(shè)備停止運(yùn)行。因此，檢修人員在檢修變電設(shè)備故障時(shí)，需要分析變電設(shè)備發(fā)生故障的原理，根據(jù)變電設(shè)備故障位置，進(jìn)一步監(jiān)測(cè)、獲取故障數(shù)據(jù)，并持續(xù)采集故障信息，對(duì)故障信息進(jìn)行處理、存儲(chǔ)。與此同時(shí)，還要提取變電設(shè)備以往該位置的數(shù)據(jù)，通過新舊數(shù)據(jù)對(duì)比判斷故障發(fā)生的原因，確定故障類型與位置。根據(jù)變電設(shè)備的監(jiān)測(cè)方法，我們可以獲得變電設(shè)備故障信息處理方法，如表1所示。

2 實(shí)驗(yàn)論證

某110 kV變電站存在開關(guān)異響問題，該開關(guān)是位于變電站中主要變壓器10 kV側(cè)母線的10號(hào)開關(guān)，該位置的開關(guān)電流為2 450.39 A。運(yùn)行人員經(jīng)測(cè)量后發(fā)現(xiàn)，該位置的主要變壓器相對(duì)其他位置的變壓器負(fù)荷較大，但是通過柜外電表觀察卻未發(fā)現(xiàn)任何異常，在用手觸摸柜體時(shí)，卻明顯感覺到柜體溫度偏高，經(jīng)過實(shí)際監(jiān)測(cè)，確定該位置的開關(guān)存在重大熱缺陷故障，其正常溫度應(yīng)為24.1 ℃，環(huán)境溫度為20 ℃，負(fù)荷電流為2 100 A。此時(shí)，根據(jù)以上參數(shù)，通過對(duì)比溫度監(jiān)測(cè)結(jié)果，對(duì)比此次研究的在線監(jiān)測(cè)變電檢修方法與傳統(tǒng)檢修方法，將此次研究的在線監(jiān)測(cè)變電檢修方法方法記為實(shí)驗(yàn)A組，將傳統(tǒng)檢修方法記為實(shí)驗(yàn)B組。為了保證實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性，將實(shí)驗(yàn)次數(shù)設(shè)置為5次，用SPSS16.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了經(jīng)典統(tǒng)計(jì)分析和相關(guān)性分析，同時(shí)將實(shí)驗(yàn)結(jié)果制作成圖，直觀對(duì)比兩種檢修方法，其實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比如圖2所示。從圖2可以看出，實(shí)驗(yàn)A組和實(shí)驗(yàn)B組對(duì)開關(guān)處的溫度監(jiān)測(cè)結(jié)果，雖然都高于實(shí)際溫度的監(jiān)測(cè)結(jié)果，但是實(shí)驗(yàn)B組所測(cè)出的開關(guān)溫度僅比正常溫度高0.5～16 ℃，沒有達(dá)到重大熱缺陷故障標(biāo)準(zhǔn);而實(shí)驗(yàn)A組所測(cè)出的溫度，遠(yuǎn)高于實(shí)驗(yàn)正常溫度，已經(jīng)達(dá)到重大熱缺陷故障標(biāo)準(zhǔn)。由此可見，實(shí)驗(yàn)A組可以準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)出變電設(shè)備存在的故障，并判斷出故障程度，避免設(shè)備故障的進(jìn)一步惡化。

3 結(jié)語

綜上所述，本文研究的在線監(jiān)測(cè)變電檢修方法，利用在線監(jiān)測(cè)技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)變電設(shè)備運(yùn)行狀況，以便及時(shí)判斷變電設(shè)備是否存在故障。但在此次研究中，筆者只考慮了變電設(shè)備的監(jiān)測(cè)和故障信號(hào)處理過程，未針對(duì)實(shí)際設(shè)備故障提出檢修意見。因此，后續(xù)應(yīng)深入研究變電設(shè)備的檢修技術(shù)，從而保障變電設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

[參考文獻(xiàn)]

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收稿日期：2020-06-30

作者簡(jiǎn)介：殷峰（1977—），男，新疆奎屯人，工程師，研究方向：電力工程及自動(dòng)化。