翟霜 馬立偉

摘 要：現(xiàn)代的工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)程中，電氣設(shè)備是不可或缺的。保證電氣設(shè)備的安全穩(wěn)定運行是提高企業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率的關(guān)鍵。在電氣系統(tǒng)運行中，很有可能產(chǎn)生電壓不穩(wěn)定或者負(fù)荷超標(biāo)的問題，產(chǎn)生這種現(xiàn)象主要是由于線路存在漏電的問題、短路的問題等導(dǎo)致電氣設(shè)備被燒壞，造成的后果非常嚴(yán)重。對高壓電氣設(shè)備實施在線監(jiān)測，能夠有效地避免因此導(dǎo)致的安全事故，對電氣設(shè)備在線應(yīng)用狀態(tài)檢修技術(shù)，能夠預(yù)防故障發(fā)生，保證電氣設(shè)備穩(wěn)定可靠的運行。該文著重于研究電氣設(shè)備在線監(jiān)測及狀態(tài)檢修技術(shù)。

關(guān)鍵詞：電氣設(shè)備;在線監(jiān)測;故障診斷

引言

電力工業(yè)系統(tǒng)使用的電氣設(shè)備種類繁多，典型的有變壓器、避雷器、絕緣套管等。電氣設(shè)備一旦出現(xiàn)問題，必然會影響到整個電力系統(tǒng)的平穩(wěn)運轉(zhuǎn)，因此，全方位把握電氣設(shè)備運轉(zhuǎn)狀態(tài)，將排查電氣設(shè)備潛伏故障作為目標(biāo)的電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與診斷技術(shù)，已是電力工業(yè)發(fā)展的重點，同時也是革新設(shè)備后勤養(yǎng)護(hù)體制、執(zhí)行狀態(tài)監(jiān)測的基礎(chǔ)。該技術(shù)的重點是精準(zhǔn)捕獲電氣設(shè)備狀態(tài)信息并加以運用。

1電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷重要性分析

1.1減少包裝機(jī)組設(shè)備維修成本

包裝機(jī)組設(shè)備狀態(tài)檢修與故障診斷技術(shù)的應(yīng)用，加快設(shè)備故障診斷速度，減少隱形故障對設(shè)備運行帶來的影響，提高設(shè)備安全性的同時，有效節(jié)省部分設(shè)備維修成本。當(dāng)前，市場競爭激烈，為了進(jìn)一步優(yōu)化包裝機(jī)組設(shè)備檢修，必須做好電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷，有效減少企業(yè)成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。包裝機(jī)組設(shè)備運行中，保證狀態(tài)檢測及時，避免設(shè)備過度損壞，及時進(jìn)行維修，縮短設(shè)備維修時間，節(jié)省更多人力、物力資源，保障煙草行業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

1.2保障電力系統(tǒng)運行的安全性和穩(wěn)定性

電氣設(shè)備在電力系統(tǒng)中扮演著重要的角色，是電力系統(tǒng)運行的基礎(chǔ)，只有保證設(shè)備安全運轉(zhuǎn)，才能確保整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。為此，首先監(jiān)控每個電氣設(shè)備的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，確保獲取精準(zhǔn)的第一手資料。這樣當(dāng)設(shè)備潛在問題暴露出來時，可以盡快發(fā)現(xiàn)、盡早處理，確保電氣設(shè)備的穩(wěn)定運行，以此保證電氣系統(tǒng)的整體穩(wěn)定。隨著國家經(jīng)濟(jì)的突飛猛迸，國民生活水平有了極大提升，對電力的要求越來越高，一旦發(fā)生重大故障，必然導(dǎo)致電力供應(yīng)難題，人們正常的社會生活就會受到影響。因此，只有確保電力系統(tǒng)的平穩(wěn)運行，才能滿足社會的電力需求。

2 GIS電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷

2.1射頻相關(guān)檢測技術(shù)

射頻相關(guān)檢測技術(shù)的應(yīng)用原理是無線電接收器運行對空間電磁波信號接收，應(yīng)用掃頻和選頻檢測方式就可以對電磁波信號的大小予以明確，定位的時候還可以擴(kuò)大范圍。針對選取的頻率范圍制作出圖形，明確是否為局部放電信號，還要測量其大小?！鄙漕l檢測技術(shù)有2種應(yīng)用模式，即頻譜分析模式和時間處理模式。其中，頻譜分析模式有很高的檢測靈敏度，在安裝檢測系統(tǒng)時，操作簡單，在檢測的過程中不會改變電氣設(shè)備的運轉(zhuǎn)方法。射頻檢測技術(shù)應(yīng)用中也存在一定的缺陷，即局放信號的分析能力不夠，對于這種現(xiàn)象的解決能力也非常有限。西方國家采用實驗?zāi)M的方法對射頻檢測技術(shù)進(jìn)行分析，探討變壓器內(nèi)部結(jié)構(gòu)對于測定靈敏性所產(chǎn)生的影響，比較一般的局放檢測裝置靈敏性與lGHz射頻檢測系統(tǒng)靈敏性的不同，結(jié)果是射頻系統(tǒng)有更高的靈敏性。中國研制出了平面等角螺旋天線，其頻帶為2GHz～8GHz，有很高的靈敏性，將其作為定位傳感器，可以運行空間網(wǎng)格定位，避免使用傳統(tǒng)解析算法的時候?qū)е碌臅r延檢測值偏差以及波速參數(shù)偏差的問題，產(chǎn)生的定位結(jié)果相對比較大，由此表明，這一定位系統(tǒng)有很高的可靠性。

2.2變壓器監(jiān)測診斷

包裝機(jī)組運行需要變壓器的支持，變壓器運行以充油絕緣為主，當(dāng)前，為了進(jìn)一步優(yōu)化變壓器性能，同樣還會應(yīng)用環(huán)氧樹脂澆注絕緣。充油變壓器在進(jìn)行絕緣診斷期間，故障診斷的主要方法為油中溶解氣體分析。不同形式下的變壓器絕緣，診斷手段以局部放電測量形式展開。局部放電診斷中，注意關(guān)注電回路變化，是否會產(chǎn)生電脈沖信號，觀察聲輻射以及電磁輻射等變化。結(jié)合變化情況及時進(jìn)行實驗研究。關(guān)鍵點在于局部放電情況下所發(fā)出的聲輻射信號。局部放電故障診斷期間，在線檢測診斷，需要在接地線位置以及變壓器套管末端位置連接設(shè)置電流傳感器，及時對聲信號進(jìn)行收集。隨后將收集到的信號傳輸至數(shù)據(jù)采集單元進(jìn)行數(shù)字化處理，做好數(shù)據(jù)分析與數(shù)據(jù)存儲等工作。在線檢測系統(tǒng)運行主要涉及電力變壓器、微計算機(jī)、光纖、超聲傳感器以及電流傳感器，同時，還包括數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)分析與控制單元。準(zhǔn)確對變壓器放電量進(jìn)行判斷，必須嚴(yán)格按照規(guī)定要求展開。診斷過程中因為無線電會造成一定的干擾，所以需要在安裝在線檢測裝置期間，盡量提高分辨率。繪制分布譜圖進(jìn)行科學(xué)判斷，將譜圖信息轉(zhuǎn)變?yōu)橹讣y信息，以此對放電模式進(jìn)行準(zhǔn)確識別，并且確定故障的嚴(yán)重情況。準(zhǔn)確對放電源進(jìn)行定位，具體包括聲信號定位、電信號定位。其中，聲信號定位主要針對放電信號進(jìn)行分組處理，根據(jù)電信號參考基準(zhǔn)，對時差速度以及聲傳播速度等進(jìn)行對比，及時編制方程式，隨即確定放電源具體位置。隨即進(jìn)行延時分析，設(shè)雙曲面方程，根據(jù)計算數(shù)值準(zhǔn)確診斷放電故障。電信號定位，則針對變壓器繞組在此過程中所出現(xiàn)的放電現(xiàn)象，主要通過繞組兩端進(jìn)行傳播。及時對繞組的中端與高端電信號進(jìn)行采集，分析電信號的線性關(guān)系，由此準(zhǔn)確定位放電源位置。

2.3金屬氧化物避雷器在線監(jiān)測

對于金屬氧化物避雷器中發(fā)生的老化和受潮現(xiàn)象產(chǎn)生的故障，可以根據(jù)其結(jié)構(gòu)和工作特性，進(jìn)行在線監(jiān)測。采用的方法，如實際運行中進(jìn)行部件種類的考察，一旦發(fā)生故障，則可以通過在線監(jiān)測儀進(jìn)行泄漏全電流和泄漏電流組量分量的檢測方法，如全電流法。當(dāng)避雷器發(fā)生老化受潮故障時，阻性電流會增加，此時根據(jù)這一特征，全電流法可以判斷金屬氧化物避雷器的運行狀況。同期整流法原理是將金屬氧化物避雷器的總電流通過基波濾波器得到基波電流，得到阻性基波電流平均值，結(jié)合電壓傳感器，提高檢測靈敏度。諧波電流法可以判斷金屬氧化物避雷器的老化狀況?；娏鞣梢耘袛嘟饘傺趸锉芾灼鞯倪\行狀況。電容電流補(bǔ)償法可以將避雷器中的容性部分加以抵消，得到阻性泄漏電流。

結(jié)語

GIS電氣設(shè)備在實際運行過程中如果存在設(shè)備缺陷的話就會導(dǎo)致其分析檢測過程出現(xiàn)十分嚴(yán)重的缺陷，因而必須要做好其狀態(tài)監(jiān)測以及相對的故障診斷工作。

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