2022年高压电气设备状态检修技术研究 .pdf
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_05.gif)
《2022年高压电气设备状态检修技术研究 .pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2022年高压电气设备状态检修技术研究 .pdf(16页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、高压电气设备状态检修技术研究【摘要】 高压电气设备的良好运行,对供电的可靠性和安全性具有重要的意义。本文就高压电气设备的状态检修流程、检修的方法、具体应用,以及提升高压电气设备状态检修技术的措施进行分析,以期对降低电力设备故障的发生,进而降低电力系统损失有所启示。【关键词】 高压。电气设备。状态检修。技术引言随着时代的发展和科技的进步,电力工业也正发生着巨大的变化。计算机技术、通讯技术、新型检测技术与传感器技术等越来越在电力工业的安全保障中发挥巨大的作用,特别是极大地提高了高压电气设备的可用性,降低了其维护成本。同时,各种智能型高压电气设备不断面世投入使用,这些新型高压电气设备与传统的高压电气
2、设备相比,其可靠性更高、使用寿命更长、故障类型也不尽相同,传统预防性的定期检修体制已不能满足时代的要求。此外,我国电网规模及容量不断扩大,用户对供电质量要求也在日益提高,电力设施检修管理的重要性不言而喻。如何采用最佳检修方式低成本地保证电气设备安全运行、提高其可靠性及降低故障事故率,是近年来电力生产、管理、科研等部门共同探讨的热门话题。状态检修体制以其巨大的技术优势越来越受到业界人士的关注,并已在实践中产生了巨大的经济与社会效应。必要性分析我国长期以来对电气设备实行定期检修模式,即考虑设备的共性而忽视个别设备的个性,为此电力系统部门还制订了相应的行业标准电力设备预防性实验规程。尽管定期地进行预
3、防性实验和维修对于排除某些事故隐患和降低故障率的确发挥了一定的积极作用,但随着电气设备质量及技术管理水平的提高,定期检修制已暴露出其技术劣势,越来越不适应行业与时代的要求,而基于设备状态的视情维修状态检修模式却越来越展示出其巨大的技术优势。定期检修定期检修是以时间为依据的预防性维修体制,即根据经验和统计资料,为保障设备完好并处于一定水平而进行的定期维修体制。我国长期以来执行的正是这种定期预防性维修体制。不可否认,其在排除故障隐患、保障高压电气设精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 16 页备安全方面发挥了巨大的作用,但是这种检
4、修模式也有其固有的不足,而且随着技术的进步,这些劣势越来越明显:(1)定期检修大多是在设备停止运行条件下进行的,这极大地影响了设备的正常运行,减少设备的可用时间而使不可用时间增加,降低了运行有效度,而且极易造成检修过剩或检修不足,因废弃许多尚可应用的零部件和增加不必要的拆装次数,使得维修费用大大增加,针对那些仅在设备运行时才能暴露出的问题更是束手无策。(2)不同设备的正常运行条件往往不同,有些在尚未到维修周期已经存在故障,有的还不易发现,尤其更难以预防由于随机因素引起的偶发性故障。对电气设备预防性实验时,实验条件往往不同于设备的正常运行条件,有些已经存在的故障不易发现,致使有些经预防性实验认为
5、“合格”的设备,投运后不久仍发生重大事故。(3)有些本来没有故障的正常设备,经频繁拆卸进行维修后复装时,反而引人了为的新的事故隐患。例如,有的电气设备在复装时因紧固螺栓未拧到位而引入导流回路连接故障,或因密封不良而引入受潮故障,或因不慎掉入杂质而造成绝缘介质劣化,有的变压器套管因未排气而造成缺油等。状态检修状态维修体制是在20 世纪 70 年代初期发展起来的一种较先进的设备维修体制。这种维修体制不再以时间为依据进行常规的定期检测实验与维修,而是密切追踪监测每台设备具体运行技术状态的发展、变化情况,并根据规范化的状态监测结果,掌握设备运行状态(或设备故障)演变的情形和恶化的程度,对故障设备的维修
6、做到心中有效,实现“无病不修,有病才修,修必修好”。因此,有人也把设备的状态维修称为“视情维修”或“预知维修”。当前,状态维修具有如下优点:(1)降低了维修次数,延长大修时间间隔,缩短维修时间,可以减少停运损失,提高设备可靠性和运行有效度,提高设备利用率和生产率,节约设备维修费用、降低设备全寿命周期成本。(2)状态维修体制往往是以设备运行状态下的在线监测结果为依据进行的维修,所以能够预报故障的发生时间和起因,可以有效地防止发生意外的突发精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 16 页事故。(3)状态监测能够预测已有故障隐患对设备
7、其他零部件的影响与作用,可以消除设备已有故障诱发的二次性损坏。由于状态检修具有上述巨大的技术优势,所以,国内外工业界以及学术界,都十分重视研究和推广这种维修体制。我国电力系统多次召开专业学术会议,交流和推广状态监测与状态维修方面取得的成果。大量的实践也证明, 以往定期检修中陪试率和陪修率高达95%以上, 而状态检修减少了停电实验和检修的盲目性,每年减少设备维护费25% 50% , 减少停电时间 75% 1。可见,实施基于设备状态的状态检修体制既是趋势更是要求。1. 高压电气设备的状态检修流程相较于定期检修,状态检修需对每台设备的运行状态,与以往的定期检修不同,状态检修必须在综合分析每台设备运行
8、中的状态和设备的健康状况的基础上,分门别类地确定检修时间和检修工程,合理地科学地进行预防性实验和检修,以提高电气设备的供电可靠性。这样就需在设备制造时,在其适当部位安装采集状态信息的机载在线监测传感器,或在运行设备上设置状态监测用的各种仪表和报警系统,进行接触式故障信息监视,获得设备实时状态信息,并进行相应的分析对设备的状态进行评估,以确定是否异常,并采取必要的维护处理,对高压电气设备进行状态检修的基本流程如图1。图 1 高压电气设备的状态检修流程图精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 16 页1.1 基础数据的获取为了实施状
9、态检修,数据支持是关键。数据分析为状态检修实现的基础。高压电器设备状态检修诊断和评估的数据获取,除在线监测所得的实时数据,还应包含设备从设计到报废整个过程的静态数据,如交接资料、出厂资料,以及投入运行后的检修数据和实验数据,在全面的数据支持下,对设备状态实施准确、可靠并且全面的判断,并且对后续的保养和维护工作具有有主要的意义。1.2 在线监测高压电器设备状态信息的获取,对于其检修具有重要的作用。为此,应对其采取必要的在线监测策略。就目前应用的高压电器设备而言,其检测的主要内容包括在线监测、带电检测,以及离线实验或检测。尽管在实施带电检测时,便不需要采用停机操作,但因为其检测为具有目的性、间断性
10、的实验。从某种角度而言,具有较大的随机性,致使其不能够对高压电器设备运行状况的实时连续信息进行反映。因此,需要对高压电器设备采取在线监测,通过相应状态系统的应用,采集并预警能够反映早期故障的运行参数信息,便于后续的诊断和分析。1.3 状态评估在获取高压电器设备的运行参数和静态技术参数之后,需对所获取的信息进行相应的处理,进而获取设备的有效状态信息,特别需要明确设备故障模式、故障演化趋势和故障部位同实时数据之间的关系,对高压电气设备的设计、生产和安装等相应的工作进行指导。在目前,较为常用的故障诊断方法包括案例推理方法、神经网络方法、诊断专家方法和信息融合方法等,并且不同方法的选取,对高压电气设备
11、的评估,均具有不同的应用效果。在具体的选择中,应选取实时性强并且主观性较小的诊断方法。目前,国内已针对高压电气设备的状态检修开展了大量的研究和实践工作。但高压电气设备检修体制的改变是一个过程,不管是观念上,人员的技术水平还是技术手段上都还需要开展进一步的工作。2. 高压电气设备状态检修技术的应用方法精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 16 页2.1 应用变压器油实施气相色谱检法变压器油气相色谱检法的应用,旨在判断充油电器设备中是否潜在放电和过热等故障性的问题。在具体的应用中,主要是通过测量绝缘油当中所溶解的气体含量和各个组成
12、部分,进而对潜在的故障进行分析,促使供电网络能够实现稳定并且安全的运行,在目前为提升变电设备工作可靠性的重要方法。此项方法的应用,具有较大的优势,因为在其设备的主控电路中,安装有具备强大功能的微处理器单元,并且还携带具有大容量的EEPROM 和 FLASH 存储器,提升数据传输和分析的功能,进而促进检测可靠性的提升。同时,设备采用的电路,设置有微处理器温度控制,可实时监控设备中各加热区的温度,可将检测温度的精准度控制在0.1 。另外,设备还具有双重的超温保护功能,若是设备中温度超出规定的极限值,在其作用下,设备将会停止运行,并对故障部门进行反应的,对防止事态的扩大化具有重要的意义。2.1.1
13、色谱分析在绝缘监督中的作用在电气实验中,通过气相色谱分析绝缘油中溶解气体,能尽早的发现充油电气设备内部存在的潜伏性故障,是绝缘监督的一种重要手段。这一检测技术可以在设备不停电的情况下进行,而且不受外界因素的影响,可定期对运行设备内部绝缘状况进行监测,确保设备安全可靠运行。变压器大多采用油纸复合绝缘,当内部发生潜伏性故障时,油纸会因受热分解产生烃类气体。含有不同化学键结构的碳氢化合物有着不同的热稳定性,绝缘油随着故障点的温度升高依次裂解产生烷烃、烯烃和炔烃。在正常情况下,充油电气设备内的绝缘油及有机绝缘材料,在过热或电的作用下会逐渐老化和分解,产生少量的低分子烃类气体和一氧化碳及二氧化碳气体,这
14、些气体大部分溶解于油中。当充油电器内部存在潜伏性过热和放电性故障时,就会加快这些气体的产生速度,随着故障的发展,分解出的气体形成气泡在油中对流、扩散,不断溶解在油中。故障气体的组成及含量与故障类型和故障严重程度关系密切。因此,在变压器运行过程中,定期做油的色谱分析,能尽早发现设备内部的潜伏性故障,以避免设备发生故障或事故损失。变压器油的气相色谱分析在绝缘监督中具有很重要的作用:第一,可检测设备内部故障,预报故障的发展趋势,使实际存在的故障得到有计划且经济的精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 16 页检修,避免设备损坏和无计划
15、的停电;第二,当确诊设备内部存在故障时,要根据故障的危害性、设备的重要性、负荷要求和安全及经济来制定合理的故障处理措施,确保设备不发生损坏;第三,对于已发生事故的设备,有助于了解设备事故的性质和损坏程度,以指导检修。2.2 红外线诊断技术的应用红外线诊断技术的应用,具有非接触、远距离,及其在检测过程中,无需将设备停止等特点。基于其应用优势,在实践中的应用较为广泛。不但能够对多种设备外部接触过热的问题进行检测,并可对电力设备内部中,各导流回路存在的绝缘故障和在线故障等进行较为准确的获取。若是进行现场电气设备的故障诊断和红外检测,因为在客观条件的影响下,应用作实际的分析时,还需注重准确性的提升。若
16、是对高压电气设备应用红外诊断时,出现问题,可将其作为电力设备温升确定的重要依据,进而得出实际温升转化为额定电流条件下的温升,为电气设备状态的检修,提供更为可靠的参考依据。在红外诊断技术进入电力系统带电运行设备的缺陷诊断之前,通常是采取夜间(熄灯)与小雨天巡视检查、投放试温蜡片和定期预防性实验和检修的办法,对带电运行设备的热故障进行检测。红外诊断技术可用于变压器、电抗器、电容器、断路器、互感器、电力电缆、隔离开关、高压输电导线和连接金具、发电机等运行设备的热故障诊断,这项技术在电力系统带电运行设备缺陷诊断上的应用,以其高效率、判断准确、图像直观、安全可靠、不接触测温、不受电磁干扰、探测距离远和检
17、测速度快且无须对带电设备进行停电等特点,使电力设备的早期故障诊断变得简单方便,检修质量得到有效评估。因此,红外诊断技术作为检测电气设备故障的先进技术,在电力系统中的推广应用,对于提高电气设备的可靠性和运行经济效益,降低维修成本都有很重要的意义。2.2.1红外诊断技术的特点1、 无电磁干扰,无须接触带电设备,无须将设备停运、解体或进行取样;2 、 可 及 时 发 现 带 电 设 备 的 故 障 , 避 免 发 生 事 故 ;3 、检 测 效 率 高 , 劳 动 强 度 低 , 缺 陷 判 断 准 确 、 直 观 、 快 捷 ;4、检测手段成熟,技术门槛低;5、 有利于开展状态检修;提高设备运行可
18、靠性和运行效精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 16 页2.2.2 红外诊断技术的分析判断方法用红外测温仪检测时,一般是使用激光对所有应测部位进行全面扫描,获取其中温度最高部位的数据,与正常相或参照相进行对比计算,判断故障性质。用红外热像仪检测时一般先用红外热像仪对所有应测部位进行全面扫描,找出热态异常部位;然后对异常部位和重点检测设备进行准确测温,并摄取热谱图;应用分析软件进行详细分析,确定故障性质,提出处理意见;上报诊断报告和异常热谱图。注 意 事 项1 、针 对 不 同 的 检 测 对 象 选 择 不 同 的 环 境
19、温 度 参 照 体 。2、正确选择被测物体的发射率。3、作同类比较时,要注意保持仪器与各对应点的距离一致,方位一致。4 、应 从 不 同 方 位 进 行 检 测 , 求 出 最 热 点 的 温 度 值 。5、记录异常设备的实际负荷电流和发热相、正常相及环境温度参照体的温度值。判断方法 1、表面温度判断法2、相对温差判断法3、同类比较法4、热谱图分析法5、档案分析法2.3 设备状态的监测技术状态监测( condition-based moni-toing)是利用传感技术和微电子技术对运行中的设备进行监测,获取反映运行状态的各种物理量,并对其进行分析处理,预测运行状况,必要时提供报警和故障诊断信息
20、,避免因故障的进一步扩大而导致事故的发生,指导设备最佳的维修时机,为状态检修提供实时数据。20 世纪 80 年代以来,随着科学技术的发展,状态监测技术在我国逐渐开展起来,设备维修策列也从“计划维修”逐步向“状态维修”转换。纵观精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 16 页该技术的应用,还不够成熟,总体来看,投入产出比,性能价格比都很不理想。随着网络、通信、信息技术的进一步发展,设备状态监测将向着系统化集成化方向发展,形成以状态监测为基础的设备智能管理系统,新型传感器技术、智能信息处理技术将更多的应用于系统中,能对在线和离线数据
21、进行分析处理,对设备进行实时监测、故障诊断,针对诊断结果提供相应的维修策略,并 对 设 备 进 行 状 态 分 析 , 评 估 设 备 的 当 前 健 康 水 平 。1 状态智能管理系统状态监测技术的研究将从局部探讨进入系统研究阶段,建立在状态监测基础上的状态智能管理系统将成为发展趋势,该系统具有对设备进行状态量监测、故障预警、故障诊断、状态评估等功能,并且能对状态维修提供智能化决策。该状态监测系统是实行电气设备状态检修体制的前提和基础,系统将由下列几部分组成:(1)传感器(Sensor)。将电量、物理量、化学量,转换成适合于数据采集装置处理的电信号。其选择依赖于状态监测采用的方法和被监测设备
22、的故障产生机理。通常考虑适用于在线监测,有较高的灵敏度、价廉、非侵入性、抗干扰等特点。(2)数据限集(Data acquisition)。采集传感器输出信号,对信号进行去噪、选取、滤波、模/ 数转换等处理以及对传感器补偿和校正等。(3)故障检测(Fault detection)。首要目的是明确被检测设备是否出现初期故障征兆,为故障报警以及进一步的故障分惜提供依据。故障检测一般包括参考模型和故障特征提取两种方法。(4)诊断与决策(Diagnosis)。测到的异常信号进行处理、分析,制定维修策略。目前的研究方向倾向于由计算机采用先进的数字信号处理、人工智能技术进行在线自动分析处理 , 从 而 给
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2022年高压电气设备状态检修技术研究 2022 年高 压电 设备 状态 检修 技术研究
![提示](https://www.taowenge.com/images/bang_tan.gif)
限制150内