变电站设备异常发热诊断监测系统的研究

变电站设备异常发热诊断监测系统的研究

(国网新疆电力有限公司巴州供电公司库尔勒市841000)

摘要:为了确保变电站的顺利运行就需要确保变电站运行设备的有效运转,因此变电站设备的异常发热及其监控问题已经成为人们重点关注和研究的问题。本文首先说明了电站设备异常发热产生的危害,然后分析了变电站运行设备异常发热的主要原因,最后探讨了变电站设备异常发热诊断监测系统构建。

关键词:变电站设备;异常发热;诊断;红外测温;示温蜡片

一、变电站设备异常发热产生的危害

在变电站设备实际运行及使用过程中,设备发热属于比较常见的一种缺陷,该缺陷如不及时发现、处理,会发展为严重设备问题,最终也就会影响变电站整体运行,产生严重危害。具体而言,变电站运行设备发热所产生的危害主要包括以下几点:

第一,在变电站设备有发热现象出现的情况下,若未能够及时对其进行降温处理或者应用相关措施,当发热温度超出设备承受限值的情况下,设备绝缘、强度等指标会逐步发生劣化,从而导致绝缘击穿、短路、断线等故障的发生。

第二,部分智能设备当发热温度超过一定上限时,为防止缺陷扩大为更严重的事故,系统会将设备自动断电。这种出于保护性质的自动断电情况的出现,仍然会在较大程度上影响人们日常生活,甚至会影响相关重要用户的生产,导致很大的经济损失。

第三,变电站运行设备在有发热故障出现的情况下,往往会导致输电设施材料电阻有所增加,进而使一部分电能转化成为热能,即产生热损耗,最终造成的结果就是供电量减少,不仅在很大程度上导致发电资源浪费,也对电力营销造成不良影响。另外,在热能过大的情况下,相关设备在正常运行过程也会受到很大程度影响,甚至会导致设备无法正常运转,进而导致电力企业有较大经济损失出现。

二、变电站运行设备异常发热的主要原因

(一)分子运动速度加快而导致发热

变电站中在电能转化为热能的整个过程中,相关运行设备的电子以及分子会不断的进行碰撞与摩擦,因此使得导体内部的分子不断的积聚大量的能量,分子运动的速度也在不断加快。通过焦耳定律能够得知,导体的热量以及电流的面积是成正比例关系的,而与电阻成反比例关系,因此可以说导体的发热量以及导体的面积两者是成正比例关系的,因此最终促使变电站运行设备产生热量,其表面温度越来越高。

(二)变压器发热

由于变电站设备在运行的过程中,会产生不同程度的涡流损耗,因此导致变压器上节的油箱与下节油箱螺栓连接的位置出现发热状况,或者当中部放油阀产生发热状况时,通常情况下该法热点会出现于高压绕组的一侧,固定的单相电缆所应用的金属环就会产生不同程度的涡流,进而导致设备发热。而设备内部的开关发热,主要原因是开关的接触不良所导致的。

(三)刀闸发热

由于刀闸的质量不过关,会产生刀闸发热现象,例如刀闸老化,在检修调剂过程中,当其处于正常运行状态时,电流值小于额定电流值的60%,刀闸仍然会出现发热的现象。第二变电站运行设备在其安装过程中存在问题,因此导致设备发热。如设备的安装调剂质量未达到标准要求时,就会使运行设备产生发热现象。例如10KVGN的刀闸,当动静触头部均处于相同轴线时,若发生接触头松动的情况,就会由于接触问题而导致设备发热。

三、变电站设备异常发热诊断监测系统

(一)发热诊断方法

在对变电站运行设备实施红外测温检测之后,还应该对检测的温度进行进一步的评估与分析,进而判断该设备是否在安全范围内运行。主要有以下三种诊断方法:(1)在同样电器回路当中,若三相电流堆成码,并且运行设备也处于相同情况下,比较设备发热部位温度的不同变化情况,进而判断设备的运行状况;(2)若三项负荷电流不对称,此时就需要考虑负荷电流对该设备所产生的影响;(3)针对相同型号的设备利用温差诊断设备的运行状况

(二)应用红外温度诊断监测方式

红外测温技术主要包含三种应用方法。

1、相对温差判别法

变电设备的热量主要由电流产生,在变电设备出现异常发热的情况下,需要对变电设备的温度进行测量,并计算正常温度与当前温度之间的差值,再将正常相差、参照体以及发热点的温度值进行综合计算,获取准确温差值。

2、同类比较法

依照对应点上升温度值对同型号变电设备的电压生热水平进行判别,由于电压过大会造成热量在短时间内上升,进行而影响变电设备的正常运行,因此需要根据同类接纳温差和正常的温升值进行判断,在接纳温升值低于设备同类温度30%的情况下,管理人员则可以将该设备定义为存在故障的设备。

3、热谱图分析法

采用这种分析方法能够对处于正常运行状态下的变电站进设备与异常设备所产生的热量谱图进行对比的,根据分析结果来判断设备是否也处于异常运行状态。

在红外测温方式实际应用过程中,必须注意监测环境对仪器的影响,使环境温度应当在高于零度,并且环境湿度应当在80%之下,同时应避免在恶劣气候条件下应用红外测温方式。通常而言,户外监测应当选择在日出前、日落后等光线较弱情况下进行,而室内监测需要在熄灯情况下进行。在变电设备运行方式有变化出现、负荷增加较大以及高温与降雪等特殊情况发生的情况下,应当注意针对性监测设备大负荷回路实际运行情况。此外,在实际红外温度监测过程中,还应当依据检查卡中相关内容实行监测,同时应当详细进行记录。在温度监测完成之后,应当依据相关标准与相关监测历史实行分析与对比,通过对比所发现的问题点,应当纳入重点监控内容,在温升超出规定值情况下,应当即刻进行处理,从而避免出现安全事故。

(三)应用示温蜡片法

在变电站设备实际运行过程中,为能够使大负荷回路保持正常运行,应当注意实时监督及管理相关设备实际运行情况,可依据发热设备监控工作有关流程实时监测设备温度,保证变电设备能够处于标准运行温度中,使得设备能够正常运行。在实际操作过程中,可选择示温蜡片在电流回路中每个连接点进行粘贴,依据示温蜡片融化程度实现监测及控制连接点温度。在实际粘贴过程中应当注意的一点就是对于变电站中同一电压等级而言,应当注意粘贴颜色相同示温蜡片,从而可保证相关工作人员更好监测该区域内相关温度。

(四)提升变电站运行设备管理水平

在变电站设备实际运行及应用过程中,之所以会有发热故障出现,一定程度上都与设备管理水平有密切关系。相关管理工作人员素质及水平比较差,整体管理工作水平比较低,不能够防微杜渐,及早发现隐患缺陷,导致发热现象扩大、恶化,进而产生发热故障,因而提升管理水平也就十分必要。在实际管理工作过程中,相关管理部门应当制定相关规章制度,从而为工作人员更好开展管理工作提供一定理论指导,同时也能够对其行为进行合理规范,使其能够更好开展管理工作,使管理工作质量及水平能够得以有效提升。另外,管理部门应当对相关管理人员加强培训,使其能够掌握相关管理方法及管理手段,从而保证其能够更好开展管理工作,使以往管理情况得以改变,同时也能够提升管理人员能力与水平,使其能够在实际管理中减少错误操作,增加缺陷发现,从而减少变电站设备发热故障的出现,使其运行安全性得到有效提升。

结语

综上,变电站设备在运行的过程中经常出现的发热问题严重的影响着变电站的运行,因此对运行设备发热问题的原因进行分析,并探究有效的监控方法具有重要的意义。

参考文献:

[1]孙爱军.电力变电站运行设备发热问题及对策探析[J].电子制作,2014(24)

[2]李晓萌.浅谈电力变电站运行中设备发热的预防措施[J].低碳世界,2016(26)

[3]李余清,雷永章.试论电力变电站运行设备发热原因及预防对策[J].科技创新导报,2012(31)

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