張浩 張曉紅 王天佑
摘要:在變電站整體運行過程中,很多方面因素均會影響其運行效果及質(zhì)量,其中比較重要的一個方面就是電力設(shè)備,因而保證電力設(shè)備穩(wěn)定良好運行也就十分必要。在電力設(shè)備實際應(yīng)用及運行過程中,應(yīng)當(dāng)保證各個方面工作得以較好開展,在此基礎(chǔ)上才能夠使其運行穩(wěn)定性得到較好保證,而電力設(shè)備運行監(jiān)測及維護就是比較重要的一個方面。下面就變電站電力設(shè)備運行監(jiān)測與維護進行分析,以便更好開展監(jiān)測與維護工作。
關(guān)鍵詞:變電站;電力設(shè)備;運行監(jiān)測;維護
1變電站電力設(shè)備運行監(jiān)測
1.1變電站電力設(shè)備運行監(jiān)測的原理
在變電站電力設(shè)備實際運行過程中,在電力設(shè)備有故障發(fā)生之前,通常情況下都會有一定征兆出現(xiàn),在設(shè)備故障出現(xiàn)之前通過綜合分析物理變化及化學(xué)變化等相關(guān)信息內(nèi)容,依據(jù)其實際變化情況,可對設(shè)備安全性及故障發(fā)生概率進行初步判斷。對于在線監(jiān)測技術(shù)而言,其主要內(nèi)容就是監(jiān)測及判斷電力設(shè)備實際運行狀態(tài),在維護人員實行判斷過程中,可對設(shè)備故障出現(xiàn)可能性大體進行預(yù)測,并且能夠?qū)υO(shè)備壽命長短進行預(yù)測,從而可保證在設(shè)備故障出現(xiàn)之前實行維護,可有效防止設(shè)備出現(xiàn)突然停止運轉(zhuǎn)情況,也就能夠使電力系統(tǒng)運行可靠性得以有效提升。在線監(jiān)測技術(shù)在實際應(yīng)用過程中可表現(xiàn)出一定優(yōu)勢,這主要是由于其所針對的為當(dāng)前系統(tǒng),通常情況下其通過兩種方式使數(shù)據(jù)共享得以實現(xiàn),其中一種為全開放式聯(lián)機方式,對于這種聯(lián)機方式而言,其能夠使相關(guān)工作人員通過在線系統(tǒng)將所需相關(guān)數(shù)據(jù)直接獲取,在在線監(jiān)測系統(tǒng)中,用戶可在系統(tǒng)中登錄,在用戶登錄賬戶監(jiān)測系統(tǒng)之后可對用戶開放,其開放方式主要包括兩個級別,分別為只讀與系統(tǒng)維護。另外一種為區(qū)域在線數(shù)據(jù)中心聯(lián)機方式,利用這種方式可實現(xiàn)對外聯(lián)機,不但能夠在省電力公司中設(shè)置監(jiān)測數(shù)據(jù)中心,并且能夠在地區(qū)電力公司中設(shè)置,同時也能夠使監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng),可得到專家技術(shù)支持,從而使區(qū)域監(jiān)測技術(shù)水平得以有效提升。
1.2變電站電力設(shè)備運行監(jiān)測的意義
目前,越來越多的變電站對于電氣自動化的運用投入增加,這給整個設(shè)備的維修工作帶來了新的挑戰(zhàn)和難度。這是因為,如果設(shè)備出現(xiàn)較為嚴重的故障必然會導(dǎo)致經(jīng)濟的直接損失,同時還可能導(dǎo)致較大的事故發(fā)生。更為嚴重的是,它可能會威脅到相關(guān)人員的生命安全。而開展檢測的最初方式都是初級階段的事后維修,這種方式不僅僅具有一定的滯后性,同時也不符合電力系統(tǒng)的生產(chǎn)需求。比如對一些設(shè)備進行維修的過程中,往往所面臨的情況比實際預(yù)想的更為嚴重,因而超出實際的維修時間,導(dǎo)致整個設(shè)備的維修工期變長,亦或是阻礙了電力系統(tǒng)的正常使用。這種方式不僅僅降低了整個電力系統(tǒng)的維修效率,同時還造成的人力和物力的浪費,與電力系統(tǒng)的發(fā)展不相匹配。通過在線監(jiān)測的技術(shù)手段能夠及時有效地發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的故障。同時,對設(shè)備中已經(jīng)存在問題的地方也可開展檢測,從而能夠有效地制定檢測排期。相關(guān)人員定期對設(shè)備進行專項的檢修和維護,使整個電力系統(tǒng)的正常運行獲得保障。相對于傳統(tǒng)的檢測方式來說,這種在線監(jiān)測的手段能夠?qū)崿F(xiàn)更加準確直接的檢測方式。相對于傳統(tǒng)的檢測手段來說投入資金和精力也少,能夠有效地降低整個維修成本,更加符合電力系統(tǒng)企業(yè)的發(fā)展的長遠目標。
2變電站電力設(shè)備常見故障及分析
造成變電站設(shè)備故障的原因有很多種,在變電站運行過程中,由于外部電力故障的發(fā)生,容易導(dǎo)致停機事故。而變電站設(shè)備運行時間過長,便會造成設(shè)備老化,也會使設(shè)備磨損進一步加劇。除此之外,外部的干擾也會影響電力系統(tǒng)的正常運行,例如雷電發(fā)生時,一旦影響到電力設(shè)備,就會造成線路問題,從而造成設(shè)備損壞。為了降低電力設(shè)備的故障率,就需要進行有效的系統(tǒng)維護,既可以對電力設(shè)備進行有計劃的定期維護,也可以對運行中的設(shè)備進行在線實時監(jiān)測,這樣以來就會避免系統(tǒng)控制問題,從而確保了維修工作的順利進行。
在進行設(shè)備故障診斷時,可以根據(jù)設(shè)備產(chǎn)生的氣體進行分析,變壓器內(nèi)部的絕緣油在異常情況下會發(fā)出氣體,通過對氣體進行色譜分析,就會找出設(shè)備存在的問題,其中氣體包含了一氧化碳、氫氣、 甲烷等。我們也可以通過對設(shè)備運行的聲音頻率進行判斷,在變壓器電阻繞圈發(fā)生變形時,由于線圈產(chǎn)生繞組,就會有一定的電感應(yīng),使得電容發(fā)生了一些變化,根據(jù)聲音頻率的變化情況就可以診斷出故障發(fā)生的位置。
3變電站自動化系統(tǒng)的監(jiān)視
3.1監(jiān)視的不同層次
變電站自動化系統(tǒng)或任何專用的監(jiān)視系統(tǒng)監(jiān)測著電力系統(tǒng)及指定的開關(guān)設(shè)備的情況。這些情況可能會要求保護或自動裝置快速地作出反應(yīng),或者要求操作人員的行動,比如對相關(guān)告警的確認。因此,必須認真監(jiān)視所有這些系統(tǒng),及時發(fā)現(xiàn)任何惡化情況的發(fā)生。
3.2設(shè)備的自檢
每個IED都有大量的相互影響的元件。其設(shè)計應(yīng)該遵照如下方法,所有元件具有很高的MTTF,而且整個布置要抗電磁干擾(EMI)。使用可靠冗余的電源將有利于IED的魯棒性。然而,自檢仍是有必要的。如果用存儲器儲存數(shù)據(jù),就要使用求和法檢測錯誤,還要監(jiān)視電源的失電。不過,究竟多大比例的設(shè)備應(yīng)采用自檢是一個非常學(xué)術(shù)化的問題。
3.3與中心監(jiān)視系統(tǒng)的連接
設(shè)備或變電站自動化系統(tǒng)的自檢是必需的。但是如果變電站是無人值班的,就只能通過監(jiān)視系統(tǒng)將有故障的部分系統(tǒng)退出運行。對無人值守的變電站自動系統(tǒng),這通常由相關(guān)的電網(wǎng)控制中心來執(zhí)行,并由其將故障信息傳給維護人員。
4變電站電力設(shè)備運行的日常維護
4.1對電力設(shè)備缺陷的維護和異常管理
按照對設(shè)備安全運轉(zhuǎn)的影響程度,電力設(shè)備的缺陷主要分為三大類。第一類:十分危急的缺陷。這一類缺陷對設(shè)備的運轉(zhuǎn)、對人的安全存在直接威脅,安全事故、設(shè)備失靈隨時都可能發(fā)生,這類缺陷必須立即處理。第二類:較為嚴重缺陷。嚴重缺陷對工作人員的生命安全以及設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)帶來一定程度的威脅,但設(shè)備仍能堅持運行,處理這類問題時須制定解決方案,及時消除缺陷。第三類:一般缺陷。這類缺陷對設(shè)備的正常運行以及工作人員的安全影響不大,可以在對其他設(shè)備進行停電維護時,對該類缺陷順帶進行維護和處理。
4.2對電力設(shè)備缺陷進行維護的管理方法
第一,若無法對設(shè)備的缺陷或故障做出及時的診斷,變電站管理人員應(yīng)組織相關(guān)維護人員一起進行鑒定或診斷,得出可靠性的診斷結(jié)果。第二,當(dāng)設(shè)備的故障或缺陷屬于一、二類時,維護人員應(yīng)對其發(fā)展趨勢加強監(jiān)測,對可能發(fā)生的事故進行預(yù)測,做好維護準備工作;若屬于三類故障或缺陷時,維護人員要立即停止對缺陷設(shè)備的運行,調(diào)整電力系統(tǒng)的運行狀態(tài),盡快處理缺陷。第三,如果無法一次性消除電力設(shè)備的缺陷,可制定階段維護方案,一旦故障或缺陷得以消除,管理人員應(yīng)對檢修后設(shè)備的質(zhì)量進行驗收,做好設(shè)備檢修、維護記錄。第四,加強對電力設(shè)備的定期維護,還要對設(shè)備臨時出現(xiàn)的、暫時無法定性的設(shè)備光亮、聲響等異?,F(xiàn)象做好記錄,以便為日后的維護工作提供依據(jù)。
5結(jié)束語
總而言之,在當(dāng)前變電站電力設(shè)備實際運行過程中,對其進行監(jiān)測及維護屬于十分重要的任務(wù)及內(nèi)容,并且在保證電力設(shè)備更好運行方面也是重要基礎(chǔ)條件。在實際工作工程中,相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)對電力設(shè)備運行監(jiān)測及維護加強注意,并且充分了解不同維修方式,還應(yīng)當(dāng)對在線監(jiān)測技術(shù)進行較好應(yīng)用,從而使電力設(shè)備運行能夠得以更加理想的保證。
參考文獻:
[1]張子成.基于物聯(lián)網(wǎng)的智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D].華北電力大學(xué),2014.
[2]王詩旋.變電站設(shè)備無線溫度監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計[D].安徽理工大學(xué),2017.
[3]楊關(guān)建.變電站一次設(shè)備觸點溫度監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D].西南交通大學(xué),2014.
[4]高明華,王冬,王學(xué)峰,張勇.智能變電站設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)[J].山東電力技術(shù),2011,No.17901:18-21.