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高压电气设备状态检测设想与探讨

分类:
行业资讯
作者:
武高华能
2019/01/07 10:56
随着封闭组合电器(GIS)的优异性能、强大的开断能力和安全可靠性得到电力市场的广泛认同,在发电厂的220KV配电间和变电站中,已经大量地采用封闭组合电器GIS。这对于高压开关设备的检修来说,提出了新的要求。对发电厂和变电站的高压电气设备进行"状态检测"既是必要的,也是必然的。要使高压电气设备的状态检测发挥出最佳效果,从目前的技术条件来看,其关键在于"规划"。以下是对状态检测的几点设想,以供探讨。
  
  一、设备状态检修的前提是作好状态检测工作
  
  目前,高压电气设备的检修仍采用定期检修,定期检修存在两方面的不足:一是设备存在着潜在的不安全因素时,因未到检修期限而不能及时排除隐患;二是设备状态良好,但已到检修时间,就必须检修。检修时又缺少以往设备运行的状态记录,要检修的内容不明确,存在很大的盲目性,造成人力、物力和时间的浪费,检修效果也不好。状态检修是根据设备的运行状况进行检修,因此状态检修的前提是必须要作好状态检测。状态检测有两个主要的优点:一是能够及时发现设备缺陷,作到防患于未然;二是为电气主设备的运行管理提供方便,为检修提供可靠的依据,减少人力、物力和时间的浪费,从而提高检修效率。由此可见,状态检测是状态检修的必要手段。
  
  二、作好状态检测有助于电气主设备的运行管理
  
  从当前的情况来看,状态检修"投入大,见效小"的主要原因在于状态检测的实践主要是在已投运的电力设备上进行。对已投运的电力设备进行现场改造,其安装和调试费用极高,甚至远远超过了检测元件本身的价值。有时,一些主要的传感元件在主设备投运后根本无法安装,做状态检测方案时就只好放弃这些主要项目,严重地影响了状态监测的效果。如果在设计选型时,通过协议使有关元件由设备制造厂在出厂前安装好,那么现场只需接线即可。对于封闭组合电器(GIS)来讲,就连通讯接口都可以由制造厂来完成。这样不仅状态检测的实施费用会成倍降低,而且检测的项目也可以作得更加完善。如果没有状态检测系统,就不容易观察到设备当前的运行状态,设备故障及隐患也就得不到预先发现,以至设备得不到及时检修而发生设备事故。有了状态检测系统,有关专家在办公室就能够很方便地测览到任一设备的当前和历史状态,并能及时、迅速地对设备的未来状态进行分析和预测。而且通过远程图像监控系统和计算机网络,对于存在故障隐患的设备,还可以组织地区及全省电网系统甚至包括制造厂在内的全国有关专家,在网上进行远程诊断,以确定该不该检修,对什么部位进行检修,何时检修。从而确保及时地排除故障和隐患,有利于对运行的设备进行科学化的管理。
  
  三、设备制造厂应是状态检测实践的主体
  
  状态检测的问题已经讨论了好几年,很多科研单位都投入了极大的热情,攻克了许多技术难题,电力系统也投入了许多资金进行尝试,但成效并不显著。目前,搞状态检测的主体仍是科研机构,试验场地是电力系统。实际上状态检测也是高压电气设备应该具备的基本的监测措施,设备制造厂应该是状态检测研制和生产的主体。电力系统可以根据运行的需要提出合理的要求,设备制造厂满足其要求的标准即可。设备制造厂作为状态检测实践的主体有两方面的优势:一是对设备熟悉,清楚设备的那些参数应该进行检测;二是设备制造厂可以在设备出厂之前,将状态监测装置安装调试好。避免了现场改造安装时,设备的重复拆装所造成的浪费。而且在设备制造成形以后,有些重要的检测元件很难再加装进去。因此,设备制造厂作为状态检测的主体可以大大降低状态检测的费用,将状态检测的项目作得更加完善,安装结构更加合理,起到事半功倍的效果。
  
  四、应该对状态检测统筹安排作好长期的规划
  
  状态检测主要包括三个方面的内容:
  
  1、高压电气设备的监测元件:指各种传感器(包括:压力、温度、湿度、电压、电流、位移等)、采集器、集中器、现场后台软件及主屏等;
  
  2、通讯通道(可与调度自动化共用);
  
  3、建立专家分析系统平台,以便于对复杂疑难的故障进行诊断分析。
  
  其中电气设备的监测元件是基础,由于近年来传感器与信息技术的快速发展,电力系统作为用户只要提出明确的要求,传感元件的安装调试完全可以由设备制造厂家来完成。目前110KV以上的配电间及变电站已基本形成了光纤联络,这为状态检测提供了有利条件。专家分析系统平台的"规划"应是我们认真研究的课题。状态检测的发展,不仅要为状态检修打好基础,还要为电力行业设备的运行管理提供方便。
  
  对于新建的发电厂及变电站,状态检测可分三步进行:
  
  第一步,要求设备制造厂家将传感器元件及采集器在设备出厂前安装好,预留好状态检测接口;
  
  第二步,发电厂和变电站的设备投运前安装数据集中器(RTU)主屏及现场后台软件;
  
  第三步,规划各级专家分析系统,使各级专家分析系统联网,实现数据共享。
  
  五、在状态检测的实施对象中,高压开关设备必须先行
  
  高压开关是电网的保护神,开关的动作时间一般只有几十毫秒,动作速度快,监测数据多,专业性较强。现场安装各种传感器困难较大,如安装不当甚至会影响高压开关的动作特性,而且,在有些传感器的安装过程中,不改变高压开关的结构就根本无法安装。所以高压开关的状态检测应该从高压开关的制造过程入手。在高压开关设备的订货技术协议中,应对SF6气体密度远传、分合闸速度、分合闸时间、分合闸线圈状态、操动机构储能系统的监测提出明确要求,为状态检修和故障预警打好基础。
  
  六、结束语
  
  要把状态检测工作搞好,作好规划工作是关键。电力系统作为用户和设备的运行管理单位应该对状态检测做出总体要求,当好指挥长。具体的工作应要求主设备制造厂来完成。这样,既可以使检测项目更加完善,又可使高压电气设备的状态检修达到更佳的效果。