電氣設備狀態(tài)在線監(jiān)測監(jiān)盤技術研究與案例分析

1、    電氣設備狀態(tài)在線監(jiān)測監(jiān)盤技術研究與案例分析    李蘭茵 歐曉妹 涂琬婧 賴艷珊摘要：介紹了電氣設備狀態(tài)在線監(jiān)測的種類、周期及監(jiān)盤流程，闡述了調(diào)度自動化系統(tǒng)、生產(chǎn)監(jiān)控指揮系統(tǒng)的監(jiān)盤操作方法，并結(jié)合實際案例分析，證明了在線監(jiān)測監(jiān)盤技術在電氣設備狀態(tài)監(jiān)測中的重要作用。關鍵詞：電氣設備;在線監(jiān)測;監(jiān)盤操作;案例分析0 引言為了確保電力設施的安全正常運行，供電公司開展電氣設備的預防性試驗尤為重要1。隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大，電氣設備數(shù)量驟增，工作人員在現(xiàn)場進行設備檢查、試驗工作時存在周期長、風險大等問題?；诖耍\行人員通過在線監(jiān)測裝置反映電氣設備運行狀態(tài)

2、，定期開展監(jiān)盤工作，可鎖定異常電氣設備或監(jiān)測裝置，有針對性地處理設備缺陷，減輕現(xiàn)場作業(yè)人員負擔，提升工作效率。1 電氣設備狀態(tài)在線監(jiān)測1.1    在線監(jiān)測種類及周期目前常見的電氣設備監(jiān)盤涉及cvt（電容式電壓互感器）二次電壓、變壓器電抗器油色譜、變壓器鐵芯電流、套管絕緣、中性點直流、避雷器阻性電流、gis局放七大類在線監(jiān)測項目。根據(jù)業(yè)務實際情況，明確監(jiān)盤周期，其中，cvt二次電壓為每月一次，變壓器中性點直流為半月一次，變壓器鐵芯電流、避雷器阻性電流為一周一次，變壓器電抗器油色譜、變壓器套管絕緣、gis局放為每天一次。此外，對于電網(wǎng)風險聯(lián)動設備管控刀閘的監(jiān)盤為操作前后各一次

3、;特殊節(jié)假日保供電啟動當日，主要節(jié)日前、保供電結(jié)束時各監(jiān)盤一次。1.2    在線監(jiān)測監(jiān)盤流程監(jiān)盤人員在對設備在線監(jiān)測裝置監(jiān)盤過程中發(fā)現(xiàn)異常時，初步判斷其屬于通信異常、裝置異常還是數(shù)據(jù)異常并上報班長，班長核查后將結(jié)果反饋至專責，必要時派人到站配合工作。專責根據(jù)被監(jiān)測設備可能存在的缺陷，組織相關人員開展進一步分析，核實情況是否屬實，并填寫缺陷單上報安全生產(chǎn)分部。若確認該異常由監(jiān)測裝置故障引起，班組及時對裝置進行維護;若確認該異常由設備故障引起，聯(lián)系相關部門進行消缺。2 在線監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)盤操作2.1    調(diào)度自動化（ems）系統(tǒng)ems系統(tǒng)不僅對主站運行情況

4、進行實時監(jiān)督，還對二次設備進行在線監(jiān)測2。ems系統(tǒng)中的cvt在線監(jiān)測，根據(jù)一次電壓值反映二次電壓值的變化來確定故障類型。對于cvt監(jiān)盤，首先是縱向?qū)Ρ?，ems系統(tǒng)每15 min獲取1次數(shù)據(jù)，連續(xù)8次超過電壓限值時告警。根據(jù)設備電壓等級設置限值，110 kv等級相/線電壓波動范圍為-10%10%;220 kv等級相電壓波動范圍為-5%5%;220 kv等級線電壓、500 kv等級相/線電壓波動范圍為-3%4%。其次是橫向相間比較，110 kv設備相電壓偏差>2%，110 kv、220 kv、500 kv設備線電壓和220 kv、500 kv設備相電壓偏差>1%時告警;對于有匯流母線

5、的110 kv設備相/線電壓偏離平均值>2%，220 kv設備相/線電壓偏離平均值>1.5%，500 kv設備相/線電壓偏離平均值>1%時告警;對于無匯流母線的110 kv、220 kv、500 kv設備相/線電壓，根據(jù)設備狀態(tài)與母線電壓或線路對側(cè)電壓相比絕對值差>2%時告警。最后查看歷史曲線是否存在突變，查詢開關動作信息，判斷異常并上報。ems系統(tǒng)可根據(jù)廠站圖查詢變壓器中性點直流的日、月曲線波動，近一個月內(nèi)數(shù)據(jù)超過10 a的天數(shù)應不多于3天，初步判斷設備是否存在異常，并通知運維部門檢查變壓器是否存在局部過熱、噪聲過大、振動加劇等缺陷3。2.2   

6、 生產(chǎn)監(jiān)控指揮系統(tǒng)生產(chǎn)監(jiān)控指揮系統(tǒng)將在線監(jiān)測數(shù)據(jù)進行匯總，對于設備狀態(tài)一目了然。變壓器電抗器油色譜在線監(jiān)測除包含以離線、數(shù)據(jù)更新異常、數(shù)據(jù)亂碼為主的裝置異常外，還重點關注運行設備的油中溶解氣體含量超標問題，總烴、氫氣限值為150 l/l，500 kv及以上設備的乙炔限值為1 l/l;35220 kv設備的乙炔限值為5 l/l。監(jiān)控人員應重點關注溶解氣體含量逐步增加的設備。變壓器鐵芯電流監(jiān)測裝置套裝在鐵芯接地線上獲取數(shù)據(jù)，與變壓器無電氣連接4，鐵芯電流過大會引發(fā)鐵芯局部過熱，當監(jiān)測值100 ma或監(jiān)測值300 ma時應引起人員關注;監(jiān)測值>300 ma時告警。變壓器套管外表面為陶瓷，內(nèi)部為

7、充油膜紙絕緣結(jié)構(gòu)，個別電容層的擊穿會導致總的電容量偏大，與初始值相比電容量不能大于±5%;當全電流監(jiān)測值100%初始值時告警;220 kv、500 kv電壓等級設備的介質(zhì)損耗因數(shù)不能大于0.8%;35 kv、110 kv電壓等級的介質(zhì)損耗因數(shù)不能大于1%。避雷器阻性電流在線監(jiān)測電流值，阻性電流的加大導致設備發(fā)熱，加速設備老化，嚴重時可能會引發(fā)爆炸5，當阻性電流值50%初始值或全電流值100%初始值時告警。gis局放監(jiān)測裝置設定輕微放電、存在放電、放電明顯以及嚴重放電參數(shù)范圍，同一天內(nèi)10次告警則表明該間隔存在局放;放電強度為-100 mv或放電強度均值為-100 mv，并且和之前數(shù)據(jù)

8、相比突然變?yōu)?100 mv且持續(xù)一星期左右則表明傳感器異常。3 案例分析案例一：cvt二次電壓在線監(jiān)測監(jiān)盤。2015年11月24日，某220 kv變電站110 kv高仙線配合對側(cè)某110 kv變電站126備自投跳位回路整改，該220 kv變電站側(cè)cvt未進行試驗，2015年11月25日送電后發(fā)生電壓跌落現(xiàn)象，電壓從停電前的65 kv跌落至送電后的60 kv，偏差達到-7.7%，此后電壓未發(fā)生明顯波動，高仙線cvt監(jiān)測曲線如圖1所示。與同段母線線路比較，停電前電壓基本一致，送電后電壓偏差達到-7.7%。現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，熔斷器底座有少許銹跡，旋轉(zhuǎn)數(shù)次并擰緊后，后臺顯示電壓恢復正常。案例二：變壓器油色

9、譜在線監(jiān)測監(jiān)盤。2019年1月底，某220 kv變電站變壓器油中乙炔含量大幅增加并超過限值，如圖2（a）所示。通過設備離線測試發(fā)現(xiàn)情況與在線監(jiān)測結(jié)果基本一致，經(jīng)查詢，乙炔增加前后全站均沒有相關操作，且天氣良好，不存在操作過電壓和雷電過電壓等影響因素。最終制定監(jiān)盤追蹤計劃，2019年3月中旬乙炔含量低于限值并穩(wěn)定降低，如圖2（b）所示。4 結(jié)語在線監(jiān)測監(jiān)盤技術已成為運行人員對電氣設備狀態(tài)進行監(jiān)測的重要手段，通過實時監(jiān)測、預判缺陷、告警及診斷維護功能，不僅節(jié)省了人力、物力、財力，還高效及時地修復了設備缺陷，確保了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。參考文獻1 陳化鋼.電力設備預防性試驗方法及診斷技術m.2版.北京：中國水利水電出版社，2009.2 溫柏堅，俞斌，白峪豪，等.廣東電網(wǎng)新一代調(diào)度自動化技術支持系統(tǒng)總體方案研究j.南方電網(wǎng)技術，2011（1）：18-21.3