探討高壓斷路器狀態(tài)檢修
2020-01-19 483
高壓斷路器是電力網(wǎng)中的重要設備。盡管隨型式、結構及其工作原理的不同,不同的高壓斷路器的功能特性和經(jīng)濟性也有很大差異,但它們的作用都是一樣的,它們都必需能可靠開斷工作電流和短路電流,順利地完成熄滅電弧和分、合電路的任務。高壓斷路器在開斷短路電流時,觸頭間的電源電壓恢復過程,往往由于振蕩恢復電壓的出現(xiàn),不僅延長了開斷電路的時間,甚至在特殊運行狀態(tài)下,可能發(fā)生不能切斷電弧或在系統(tǒng)中引起危險的過電壓。這將威脅著設備的絕緣,并影響系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性,所以必須予以重視,同時采取相應對策。
1、實現(xiàn)高壓斷路器設備狀態(tài)檢修的目的
高壓斷路器設備狀態(tài)檢修可以實現(xiàn)經(jīng)濟效益和社會效益上的提高。主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
1)高壓斷路器狀態(tài)檢修之前的準備工作,狀態(tài)管理不僅僅減輕了原手工作業(yè)的勞動強度、提高了工作效率,更重要的是,能夠充分利用已有的狀態(tài)信息,通過多方位、多角度的分析,*大限度地把握設備的狀態(tài),依此制定合理的檢修維護策略。
2)在實行高壓斷路器設備狀態(tài)檢修制度后,可以通過適時的維修來避免重要設備故障,同時又避免了不必要的維修作業(yè),依此在有限維修經(jīng)費中尋求優(yōu)化分配使用。特別是在做到能對設備的壽命進行正確估計后,就可以更有效地儲存和安排設備備件,這可節(jié)省大量的備品經(jīng)費。
3)通過對高壓斷路器設備的狀態(tài)分析,對于預防類似事故、改進產(chǎn)品質量、提高設備監(jiān)督管理水平具有重要的指導意義。
2、高壓斷路器設備狀態(tài)檢修的流程
高壓斷路器設備狀態(tài)檢修從整體上來說,分為宏觀和微觀兩部分。宏觀主要指設備的總體把握。通過宏觀分析,對一些共性的設備質量問題發(fā)布相應的預防性措施,以防止類似事故的重復。宏觀分析的資料來源涉及的設備數(shù)量越大,其分析結果的價值就越高。微觀主要是對作為個體的具體設備進行分析,通過橫向對比和縱向對比,來評估某個具體設備的健康狀態(tài)。橫向對比是將某個設備的狀態(tài)信息與同類設備等相比較,以確定其劣化程度。比較時涉及的同類設備越多,結論就越可靠?？v向對比分析是從設備劣化的趨勢來確定設備的狀態(tài),即不是單一地用一個閾值作為設備“好”與“壞”的分水嶺,而是根據(jù)劣化的趨勢來識別設備的狀態(tài)。實踐證明,有效的狀態(tài)分析方法是:宏觀和微觀相結合、橫向和縱向相結合。
從目前我們在狀態(tài)檢修的實踐經(jīng)驗來看,設備狀態(tài)檢修的實現(xiàn)可分為三個步驟:
第一步驟是建立高壓斷路器信息。我們通常所說的設備狀態(tài)信息主要包括靜態(tài)數(shù)據(jù)和動態(tài)數(shù)據(jù)兩種,其中靜態(tài)數(shù)據(jù)主要包括以下幾方面:①設備的出廠試驗數(shù)據(jù);②設備的缺陷、事故和檢修記錄;③設備的定期或非定期試驗數(shù)據(jù)。而動態(tài)數(shù)據(jù)主要是指:①在線監(jiān)測傳送的實時數(shù)據(jù);②與設備狀態(tài)相關的實時運行信息。這個階段的主要工作就在于建立和完善信息的采集、傳輸、儲存環(huán)節(jié)。信息的采集方式是多種多樣的,不同的信息類型有不同的采集方式,有模擬量采集、數(shù)字量采集等。在實踐中,為了作到更可靠的縱向分析,在設備投運之前就要記錄它的原始數(shù)據(jù),包括設備的型號、參數(shù)指標、出廠試驗數(shù)據(jù)等。
第二步驟是實現(xiàn)高壓斷路器設備狀態(tài)的監(jiān)督和預測工作,來確定合理的設備檢修周期,這就初步實現(xiàn)了設備狀態(tài)檢修。過去對設備的監(jiān)督僅僅是對其“好”與“壞”進行判斷,實際上,相當部分的設備處在正常和有缺陷之間的第三種狀態(tài),即灰色狀態(tài),而這些設備才是狀態(tài)監(jiān)督的重點。作好這些設備的監(jiān)督工作對提高企業(yè)的經(jīng)濟效益和運行水平具有非凡的意義。如高壓斷路器,單一的技術或者單一的專業(yè)往往不能充分地把握其狀態(tài),至少需要兩種獨立的方法才能做出判斷?，F(xiàn)在更有效的監(jiān)督手段就是對設備進行跨專業(yè)分析。綜合各專業(yè)的優(yōu)勢專長,更準確地掌握設備的健康狀態(tài)。
第三步驟是在總體把握高壓斷路器設備狀態(tài)的基礎上,著眼于保持重要的系統(tǒng)功能,通過故障模式、后果及重要性分析,做出設備的壽命估計,預測設備的事故風險率,尋求可靠性與維修成本間的平衡。
3、斷路器在線狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展方向
目前,狀態(tài)監(jiān)測產(chǎn)品是監(jiān)測變電站電氣設備的絕緣狀態(tài)的多,監(jiān)測其它性能的少。從在線監(jiān)測系統(tǒng)的應用情況來看,應考慮以下幾個方面的問題:
1)故障診斷闌值的確定。故障閡值的確定是正確診斷的前提,早期故障診斷的依據(jù)有賴于實際經(jīng)驗或標準,從在線監(jiān)測裝置提供的有關動作參數(shù)、性能參數(shù),或者比較歷史記錄,分析運行特性的變化趨勢,可以進行斷路器狀態(tài)判斷。
2)斷路器有三相聯(lián)動操作、三相分相操作和單相斷路器三種。采集量的種類一樣,但采集量的個數(shù)差別很大。采樣不可能兼顧三種情況,建議采樣板的設計以三相聯(lián)動操作斷路器為主,兼顧單相運行斷路器。三相分相操作斷路器監(jiān)測應加緊研究。
3)監(jiān)測單元戶外的安裝,要解決抗干擾、防潮、長期運行穩(wěn)定性問題。傳感器的測量誤差和響應時間與測量量的影響。如:霍爾電流傳感器的反應時間可達10μs,但電磁隔離傳感器的響應時間有350rns,因此要考慮如何修正的問題。
雖然斷路器在線監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了幾年的時間,但從實際應用情況看,今后的發(fā)展還應考慮以下幾個方面:
1)集成性。集高壓斷路器多項監(jiān)測功能于一體,有利于多信息的融合,支持網(wǎng)絡化集中管理。
2)通用性。由于斷路器絕緣介質的不同(如油、SF6氣體、真空),監(jiān)測的項目不一樣。在硬件設計時應考慮足夠多的采樣通道,保證采樣板的通用性,可以滿足不同類型的斷路器要求。在軟件設計中,采用組態(tài)技術實現(xiàn)不同類型斷路器相關參數(shù)的設定。
3)擴充性。監(jiān)測系統(tǒng)對監(jiān)測的斷路器的個數(shù)不受限制;考慮斷路器就地采樣單元與變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)的兼容,能為變電站綜合自動化提供信息。
4)組合性。斷路器就地采樣單元內(nèi)部插件模塊化。
5)可靠性。監(jiān)測系統(tǒng)良好的電磁兼容性和自檢功能。
4、結束語
斷路器在電能傳輸中占有重要位置,大到向一個國家或地區(qū)送電、小到向一個用戶送電,都必須通過斷路器。因維修或事故需要停電時,又必須通過斷路器斷電。斷路器相當于傳輸中的咽喉要道。運行實踐表明,通過高壓斷路器設備狀態(tài)檢修,可以提高電網(wǎng)整體可靠運行水平。
參考文獻
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