论高压电气设备绝缘在线监测装置应用
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高压电气设备的在线检测技术摘要:由于高压电气设备在线检查技术十分有利于维持高压电气设备的长期正常运行。
所以,应当加强对高压电气设备的在线检测技术的研究,确保高压电气设备在线检测技术效果能够发挥出全部价值。
除此之外,还应当提高对高压电气设备在线检测技术的重视。
同时,要确保公司相关人员充分了解高压电气设备在线检测技术,即对高压电气设备在线检测技术操作要点以及其工作原理有清晰的认识。
同时,需要专业水平过硬的技术人员进行操作。
如此,才可以始终维持高压电气设备的正常运行。
关键词:高压;电气设备;在线检测引言应用高压电气设备在线检测设备技术时,一定要严格按照操作标准来。
而在检测期间,由于电力系统始终处于得电状态,故而检测人员通常都会根据设备的基础属性,即绝缘性能的情况,适当调整二次试验的项目内容和工作时间。
如此,可以在一定程度上降低对试验设备的负面影响,确保其质量,使其后期能够正常投入运行。
同时,这一办法,可以获得设备运行期间产生的所有数据,且数据真实性高。
而这又能在一定程度上保证高压电气设备运行实效性。
1高压电气设备在线检测技术简述由于需要维持高压电气设备正常运行,而电网的发展过于迅速,故必须升级现有的电力系统,否则就难以保证电力系统的运行安全。
因此,电力系统必须向着高压和大容量进行优化升级。
而想要实现这一目标,就要使用更先进的绝缘检测技术以更好地维持电力设备的正常运转。
如此,才能保证高压电气设备长期运行,并始终保持正常状态。
在这一需求下,检测技术的研究力度逐渐加大。
在一段时间后,技术研究有了新的突破,在线检测技术越来越完善,所发挥的作用更大,更具有实用性。
在当下,在线检测技术可高压电气设备运行期间检测其绝缘性能。
而这一技术可以精确地反映高压电气设备运行期间的实际情况。
在检测期间,设备可以不停电,故而可一直维持供电,从而保证居民的日常生活用电。
高压电气设备运行期间,也能更好地观察其绝缘状态,其检测效果会更好。
10kV配电线路雷电感应过电压在线监测装置及其应用摘要:随着社会经济的稳步发展,配网建设发展非常迅速,配网线路分布密度大,但是供电可靠性要求也越来越高。
配电线路电压等级决定配网绝缘水平相对较低,在多雷或者强雷地区雷电灾害发生频繁,雷击容易导致配电线路发生断线或者跳闸,对电网稳定运行影响较大。
雷电感应过电压是引起配电网故障的主要因素之一。
为收集配电线路上的感应雷过电压数据,研究其波形特性,以期用于指导架空配电线路的雷电防护,文中采用了一个自供电、无线传输的雷电过电压在线监测装置,接触测量了配电线路中雷电感应过电压信号。
关键词:10kV;配电线路;雷电;监测引言感应雷过电压是导致配电网雷击跳闸的首要因素。
配网作为电能传输的最后一环,直接面向广泛的用户。
因此,对配网中的感应雷过电压进行实时监测,实现数据、资源共享,对理解配电线路雷电过电压特性,针对性的提出配电线路的雷电防护措施,以及提高供电安全性有着重要的理论意义和工程应用价值。
110kV线路运行维护的重要性和意义10kV线路是整个电力系统中的重要组成部分,也是连接各个设备的关键部分,可以说它就是电力系统的“纽带”,配电线路的运行维护质量直接影响电力系统是否能够稳定运行。
现阶段,我国国民经济水平显著提高,传统的电力输送系统已经无法满足时代发展的需求,因此,电力企业必须保障配电线路运行的稳定性。
经过多年来的不断努力,整个电力系统已经得到了极大的完善,不仅提高了运行的稳定性,更是向着大容量、高负载的方向发展。
但值得注意的是,虽然满足了人们的用电需求,但若是没有做好日常检修与故障排除工作,同样也会对电力系统造成十分严重的后果,不仅会带来较大的经济损失,甚至会对人们的生命安全造成威胁,因此,对电力配电线路的运行维护和故障排除工作来说尤为重要。
2雷击对高压输配电线路产生的危害2.1过电压危害如果高压输配电线路遭遇雷击,瞬时的冲击电压极易产生过电压现象,进而导致继电保护动作跳闸。
试论高压电气设备绝缘在线监测技术【摘要】运用高压电气设备绝缘在线监测技术可有效地保障高压电气设备的安全运行。
本文就高压电气设备在线监测技术的基本原理、在线绝缘监测设备的要点以及在线监测数据分析、诊断进行了探讨。
【关键词】高压电气;绝缘;在线监测1 高压电气设备在线监测技术的基本原理1.1 内涵高压电气设备在线监测技术是指利用电子技术、传感器技术、计算机及信号处理技术、网络技术等对处于运行状态中的高压电气设备绝缘之各种相关参数进行实时动态监测,从而有效地分析诊断出高压电气设备运行状态好坏的技术。
1.2 在线监测技术设备高压电气设备在线监测技术设备包含硬件和软件两部分。
硬件部分主要功能包括数据信号的采集以及信号处理;而软件部分依据传输收集到的实时数据,通过傅立叶变换、合理的数学模型等,计算出电容、频率、泄露电流、介损、母线电压、绝缘电阻以及三相不平衡信号等相关电气参数,然后对高压电气设备进行故障诊断分析。
1.3 在线监测系统高压电气设备在线监测系统主要包括信号采集系统、传感器系统、分析诊断系统。
信号采集系统主要负责信号处理和传输,即利用过零整形等数字滤波技术对信号进行滤波处理,把模拟量转化为数字量,并把数据信息输入到计算机;传感器系统主要负责监测和变换实时数据;分析诊断系统的主要任务是分析和诊断数据信息,并依据高压电气设备绝缘监测的要求,显示并储存所测量的各种相关数据和结果,如果有超标准的就向上一级控制中心传输信息。
1.4 在线监测技术的优点相比较传统的定期停电预防性试验,高压电气设备绝缘在线监测技术不仅提高了设备数据的真实性、针对性和实时性,还使检修更具有可操作性。
绝缘在线实时监测不但不需停电,而且可做到随时发现设备的绝缘缺陷,及时掌握设备绝缘的变化趋势,并据此进行诊断分析以及设备状态检修,防止突发事故。
2 监测设备要点分析2.1 避雷器当前,绝大部分变电站使用的氧化锌避雷器不再有串联间隙,在moa运行期间,总会有一定的泄漏电流经过阀片,加速阀片的老化;而moa阀片劣化的主要原因就是老化和受潮。
高压电气设备绝缘状况的在线监测摘要:随着我国各项事业的不断发展,电力在期间发挥着举足轻重的作用,高压电气设备绝缘状况的检测显得尤为重要,本文介绍了高压电气设备绝缘在线监测的定义以及现有系统所存在的不足之处,并针对其中的主要部分提出了详细的可行性建议,对保障我国高压电气设备的正常运行有重要意义。
关键词:高压电气绝缘监测建议中图分类号:tm211、前言电的发明在人类发展史上是一项有着重大意义的事情,至今在各个领域都发挥着重要的作用,高压电气设备由于其有一定的危险性,所以在设备运行中一定要做好监测工作,防止意外发生。
设备运行的良好与否直接关系到整个电力系统的能否正常运行,而且威胁电力系统正常运行的最大隐患在于设备的绝缘问题。
在设备运行过程中一旦发生绝缘缺陷,所造成的后果是无法想象的,所以要通过对设备进行定期的维护检修来实现设备使用寿命的延长。
但是随着国民经济水平的不断提高,传统方法已经满足不了日益增长的需求了,所以需要不断进行理论和技术上的改革创新才能紧跟时代步伐,不断克服困难,这也是本文的写作意图之一。
2、高压电气设备绝缘状况在线监测的定义及发展概况高压电气设备绝缘在线监测技术是指利用电子技术、计算机处理技术和传感技术等对于在运行状态的高压电气设备的各部分的各种特征参数进行动态监测,有效分析诊断出高压电气设备运行状态并能及时制定相应解决措施的技术。
监测的主要参数是电气设备的介损值,监测主要分为两部分:一是数据和信息的采集处理;二是将采集的数据利用适当的方法计算出各种参数,判断出设备运行状态并据此制定相应的解决方案。
从上世纪七十年代开始,在线监测技术在国外得到了迅猛的发展,并逐步被引入到了国内,但是由于当时科技水平较低,效果也不甚明显。
计算机的出现极大促进了监测技术的提升,水平不断提高。
根据笔者总结,其发展历程主要经历了以下三个阶段:(1)70年代的带电测试阶段。
(2)始于80年代的数字化电气信号阶段。
高压电气设备绝缘监测技术的应用探究作者:郑东东来源:《城市建设理论研究》2013年第19期摘要:电网容量的快速发展对高压电气设备的绝缘监测提出了更高要求。
本文介绍了高压电气设备绝缘在线监测系统的监测方法、主要绝缘信号采集处理以及监测系统功能,对变电站中主要设备,如避雷器、电容型设备、变压器、GIS等的监测要点进行了分析,这对电力企业提高设备的运行可靠性,减小设备的运行维护成本,延长设备绝缘寿命有其参照意义。
关键词:高压电气设备绝缘监测技术中图分类号:F407.6 文献标识码:A 文章编号:高压电气设备在电网中具有举足轻重的地位,其运行状况是否良好,直接关系到电力系统是否安全可靠,一旦其绝缘部分出现缺陷或劣化,就会导致影响设备和电网安全运行的绝缘故障或事故。
且运行经验表明,绝缘故障在电力系统故障中所占的比例较大。
因此,高压电气设备的绝缘状态水平决定了系统能否安全稳定运行,对其进行准确的监测也就成为防止事故发生的重点。
对电气设备进行监测的传统做法是定期停电进行预防性试验和检修,以便及时获取设备的绝缘状态信息,防止绝缘事故发生。
但是,随着电网的快速发展,高压电气设备数量越来越多,这就对其绝缘监测提出了更高的要求。
而且高压电气设备的绝缘劣化是一个累积和发展的过程,传统的监测方法难以发现其潜在的缺陷,故不能满足电网安全高可靠性的要求。
因此,实现高压电气设备绝缘在线、动态、实时的监测,达到由现象判断本质、由局部推测整体以及由当前预测未来的目的,从本质上弥补仅靠定期停电预防性试验的不足,将成为现代电力系统设备绝缘监测的重要手段。
一、开展高压电气设备绝缘在线监测技术的意义目前,我国的电力系统对高压电气设备的维护一直使用预防性试验检修维护体制,即周期预防性试验。
这种周期的试验检修存在着以下的几个问题:(1)设备必须周期计划的停电试验。
一方面:在经济高速发展的今天,停电会降低供电企业的供电可靠性, 对社会会造成负面的影响,也对用电的企业造成一定的经济损失。
论高压电气设备绝缘在线监测装置的应用摘要: 对高压电气设备绝缘的在线监测技术的应用现状和最新进展进行了较为全面的介绍,本文介绍了高压电气设备绝缘在线监测系统的监测方法、主要绝缘信号采集处理以及监测系统功能 ,对变电站中主要设备(避雷器、电容型设备、变压器、gis等)的监测要点进行了分析 ,这对电力企业提高设备的运行可靠性 ,减小设备的运行维护成本 ,延长设备绝缘寿命有其参照意义。
关键词:在线监测;诊断;高压电气设备1.引言高压电气设备在电网中具有举足轻重的地位 ,如果其绝缘部分缺陷或劣化 ,将会发生影响设备和电网安全运行的绝缘故障或事故。
因此 ,在设备投运后 ,传统的做法是定期停电进行预防性试验和检修 ,以便及时检测出设备内部的绝缘缺陷 ,以防止发生绝缘事故。
但是 ,随着电网容量的增大 ,高压电气设备的急剧增加 ,传统的预防性试验和事后维修已不能满足电网高可靠性的要求。
同时 ,由于高压电气设备的绝缘劣化是一个累积和发展的过程 ,在很多情况下预防性试验已无法发现潜在的缺陷。
2.高压电气设备的绝缘在线监测2.1.1 发电机的绝缘在线监测绝缘是发电机事故概率最高的部分。
就目前国内情况来看 , 200mw 以上的发电机定子绕组的故障率高达 40 %, 其中电气方面占主要因素 , 国内外均把绝缘作为发电机在线监测的主要项目。
现在广泛采用局部放电来监测发电机绝缘状况。
在发电机中 , 楔形体松动、槽放电、绕组断股放电、端部电晕放电、绝缘过热和污染都能通过局部放电试验检测出来。
由于抗干扰技术和检测技术的不同 , 也就有了不同形式的局部放电监测仪器 , 它们之间监测效果也有差异。
目前 , 在发电机绝缘局部放电监测仪方面 , 西方的一些国家 , 如加拿大 ris公司和adwel 公司的 pda 产品、德国 ldic 公司的 pd产品、瑞士pdtech公司的pdm产品较为成熟 , 不仅能监测局部放电幅值 , 还能检测出放电的相位、频率等参数并有相应的波形显示,这些产品在世界很多大中型发电机上组运用。
国内的部分大专院校、科研机构、电力试验研究院 (所) ,也相继开发了一些发电机绝缘局部放电监测产品,投运于一些发电机组并取得了一定的运行经验。
2.1.2变压器的绝缘在线监测目前,变压器绝缘在线监测主要监测其绝缘油中分解气体含量和的局部放电。
一种监测变压器油中溶解气体分析 (dga) 的装置 , 利用聚合物薄膜实现将特征气体 h2、co、ch4、c2h2、c2h4、c2h6 从油中分离 , 采用新型催化酶气体传感器检测气体含量 , 能判断变压器是否存在过热、放电等异常及故障类型。
2.1.3电容型高压电气设备的绝缘在线监测对于电容型高压电气设备 (ct、cvt、oy、变压器套管) 主要监测其交流泄漏电流、等值电容、tgδ值。
研究和大量试验充分证明 , 监测交流泄漏电流可以灵敏反映容性设备的整体受潮程度 ,监测检测介质损耗角正切值 (tgδ) 对早期局部缺陷反映灵敏。
俄罗斯、乌克兰等国家对超高压 ct已不采用 10kv 下测量tgδ的离线测量方法。
2.1.4氧化锌避雷器的绝缘在线监测氧化锌避雷器主要监测其阀片受潮及老化。
从80 年代开始 , 日本的lcd - 4 型阻性电流测试仪和东北电力试验研究院研制的moa - rcd 型阻性电流测试仪在电力系统广泛使用 , 这两种产品既能带电检测 , 又能在线检测运行电压下的阻性电流和其它参数。
目前 , 一种能安装于避雷器接地引下线上测量运行电压下泄漏电流和记录避雷器动作次数的避雷器在线监测仪大量投入运行。
2.1.5gis 的绝缘在线监测gis 的在线监测有机械、化学、电的检测方法。
机械方法采用一个高灵敏性的压电加速传感器和超声波传感器 , 来检测在局部放电或在绝缘故障时产生的机械振动和弹性波 , 德国lda - 5/ s 超声探测器能有效地检测 gis内的危险局放源。
化学方法采用 sf6 分解产物的气体分析 , 来检测局部放电和局部过热。
3.高压电气设备在线绝缘监测系统的软件研究3.1 开发软件的选用对电力设备的介质损耗、泄漏电流、等值电容、运行电压等参数实施不间断的在线监测 ,其数据量是非常庞大的。
以半小时采集50 条数据计算 ,一个月的数据累计就达36000 条。
程序设计语言选用 c++builder3 ,它是borland公司推出的程序开发软件。
利用它开发的应用程序具有较强的数据库功能。
在一个由10000 条纪录组成的数据库中寻找一条纪录 ,仅需几秒种。
3.2 主控程序结构主控程序主要包括数据查询、自动分析、远程通讯、系统管理、帮助五大程序模块。
1) 数据查询该模块包含设备选择、查询时间选择和检则参数选择三项。
可对避雷器的 a、b、c 三项的泄漏电流、运行电压和主变套管、耦合电容器、电流互感器的a、b、c、o 四相的介质损耗、泄漏电流、运行电压、等值电容等参数的任意时间段内的数据进行实时分析。
并可根据分析数据画出相应图像 ,监测者可根据图像准确地分析出设备的运行情况。
当监测设备的数据超过警戒值时 ,程序会自动启动报警装置 ,提醒值班人员对事故进行及时处理。
2) 自动分析系统对每一种设备的a、b、c、o四相的所有参数数据进行自动分析 ,并列“数据自动分析系统”表中。
3) 远程通讯远程通信是由调制解调器(modem)联接到电话公共交换网络或企业局域网(intranet)上来完成计算机之间的远程数据传输的。
使技术人员不必亲临现场就可在管理部门的计算机系统中根据最新数据对变电站设备的运行情况作出分析 ,并可远程遥控监测程序的执行方式。
4) 系统管理系统管理模块包含设备管理和数据管理两部分。
设备管理允许管理人员添加或删除监测设备 ,数据管理提供了删除和备份数据功能。
4.在线绝缘监测设备要点分析高压电气绝缘在线监测系统主要选择了氧化锌避雷器、套管、铁芯、电容式电压互感器、电流互感器、变压器、高压开关和 gis 等主要被测设备 ,其中避雷器主要测量泄漏全电流及其容性和阻性分量变压器套管、电容式电压互感器、电流互感器测量其泄漏电流和介质损耗相对变化量 ,铁心检测泄漏电流 ,同时监测和记录现场温度、湿度及瓷裙表面污秽电流等环境参数。
4.1.1 避雷器目前变电站使用的氧化锌避雷器绝大部分不再有串联间隙。
moa 运行期间总有一定的泄漏电流通过阀片 ,加速阀片老化;而受潮和老化是moa 阀片劣化的主要原因。
正常情况下泄露电流中容性电流占主要成分 ,阻性电流约为10 %220 %左右。
阻性分量主要包括:瓷套内、外表面的沿面泄漏 ,阀片沿面泄漏及其本身的非线性电阻分量和绝缘支撑件的泄漏等。
当避雷器出现故障时 ,阻性电流逐步增大而成为全电流中的主要成分 ,全电流也会增大。
避雷器绝缘事故主要原因是阻性电流增大后 ,损耗增加 ,引起热击穿。
因此 ,只要对运行中避雷器的全电流或阻性电流进行监测 ,并将所得数据与出厂及历史数据相比较 ,即可发现避雷器的绝缘缺陷。
检测moa 泄漏全电流和阻性电流能有效地反应moa 的绝缘状况。
所以测量交流泄漏电流及其有功分量是现场检测避雷器的主要方法 ,预防性试验规程也将氧化锌避雷器(moa)“运行中泄漏电流”的测量列入预试项目。
4.1.2cvt、耦合电容器、电流互感器、套管等容性设备现在 ,测量 cvt、耦合电容器、电流互感器、套管等容性设备的在线监测技术已日渐成熟 ,也取得了很多的应用效果。
主要测试项目有:介质损耗、泄露电流、电容量、三相不平衡电流等。
对于高压容性设备来说 ,介质损失角正切值是一项灵敏度很高的试验项目 ,它可以发现电气设备绝缘整体受潮、绝缘劣化以及局部缺陷。
绝缘受潮缺陷占用电容型设备缺陷的8514 %,这是由于电容型结构是通过电容分布强制均压的 ,其绝缘利用系数较高 ,一旦绝缘受潮往往会引起绝缘介质损耗增加 ,导致击穿。
对于具有电容式绝缘的设备 ,通过其介电特性的检测可以发现尚处于比较早期发展阶段的缺陷。
4.1.3 变压器变压器的绝缘状态通常用以下几个电气特征量来表示:油中溶解气体、局部放电量及放电位置、介质损耗值、泄露电流和设备电容值等。
在线氢气浓度和在线局部放电量可分别用来评估变压器的即时绝缘状态 ,在线局部放电定位信息为放电点的三维坐标 ,对故障元件的确定起着十分重要的作用。
变压器油中气体浓度需要检测浓度的气体包括 h2 、ch4 、c2 h4 、c2 h2 、c2 h6 、co、co2 等七种气体。
根据这些气体浓度 ,可评估变压器的绝缘状态。
当状态处于“有问题”阶段 ,就应跟踪气体的产气率 ,以此确定变压器内部出现故障。
若变压器出现故障 ,还可用这些气体浓度来判断故障性质。
为了更准确地判断故障类型及故障元件 ,应将气相色谱法与电气试验结合起来 ,共同诊断所产生的故障。
4. 4 高压开关柜高压开关设备内部绝缘部分的缺陷或劣化、导电连接部分的接触不良等 ,使得其在事故潜伏期绝缘都可能产生放电现象 ,故可以通过对放电的监测得到相关绝缘状况。
通常采用的绝缘监测方法有交流泄露电流在线监测和介质损耗角正切在线监测方法 ,文献6 使用射频法对开关柜内的绝缘和接触不良的在线监测技术进行了探索。
利用上述监测方法可以较方便地获取高压开关柜的有关绝缘信号的波形。
由于高压开关柜内电磁环境较为恶劣 ,某些信号的波形往往含有很多因干扰而产生的“毛刺”,这对从波形中提取有用信息十分不利。
由于“毛刺”主要由高频成分组成 ,故信号经过低通滤波后“毛刺”便被大大削弱了。
但由于波形中可能存在有用的高频成分 ,低通滤波会将这部分高频成分也不加区别地除去 ,使波形发生失真。
基于小波变换的高压开关柜监测信号消噪方法可以用于选择性地去除信号中的“毛刺”。
5 .结束语高压电气设备绝缘状况直接影响电网安全可靠运行。
基于信息融合技术和嵌入, 技术组成internet的在线监测, 可以进行数据和图文传输及远程诊断有利于实现电气设备状态的综合管理,及时的发现故障隐患 ,避免发生事故 ,具有巨大的经济和社会效益。
高压电气设备长期处于高度负荷的运行中 ,受外界多种因素的影响 ,目前绝缘老化规律和故障机理还有待继续深入和完善。