110KV及以下输变电设备状态检修分析

学术论文 2018-08-10 09:53:00
   目前,大多数的110kv及以下输电线路的状态检修手段都是将整个线路单元作为整体,按检修周期进行检修,而目前110kv及以下的输变电线路的网路化发展对状态检修的需求不仅仅止于周期检修,需要按照实际情况调整检修时间间隔。检修过程主要可以分为三步骤:首先对线路以及设备进行状态检测,然后结合设备可靠性评价和寿命预测对变电设备的工作状态作出判断,最后根据上述的数据综合得出线路故障的早期征兆、严重程度、故障部位以及发展趋势。这种科学的检测方式能够有效地提高变电设备的使用有效期,提高输电线路的安全稳定性,保证110KV及以下输变电线路的可用系数在正常范围内。 
   一、110KV及以下输变电设备状态检测内容及常见故障分析 
   由于110KV及以下输变电设备的特点决定其状态检修周期较长,在未到检修周期结束送检时,很多设备中的安全隐患就已初现端倪,需要及时对设备进行维护,否则将会导致设备不可用或者进一步的增加检修费用。在检修过程中,若不参照一定的方法和参数进行相关状态的故障分析与检修,不仅会导致设备使用寿命的降低,更会带来设备安全的隐患,对人身、财产的影响。对110KV及以下输变电设备的运作情况作分析评估,是一项科技含量较高的工作,参与检修的工作人员需要按照一定的思路,参考设备相应状态的参数并结合一定的评估方法对设备状态进行分析。具体的状态检修内容需要按照如下的步骤逐一进行: 
   (1)数据采集。数据采集方案必须要结合在线监测系统数据与离线实地采集数据两部分,以保证状态检修所得到的数据能够精确完整的反应输变电设备的真实运行情况。(2)综合分析。在数据采集方案实施的同时,要考虑数据采集的外部环境对110KV及以下输变电设备的正常运行影响,因此,总结分析需要综合归纳设备基础运行数据、设备自身缺陷和外部环境因素三方面共同作用下的设备运转。(3)检修结论。通过上述的数据采集和综合分析可以得出一定的结论,根据相关法律条文的规定,实行对输变电线路的加强监督、停运维修或是继续运营等检修结论。(4)实施决策。根据上述所得检修结论意见,对需要加强监督的设备制定监督方案,对需要停运检修的设备制定检修方案,对继续育婴的设备,则要继续关注其运行状态。(5)状态检修任务评估。综合上述实施的状态检测决策对输变电设备运行情况进行记录,作为今后工作继续开展的依据。(6)改进措施。这一步是对检修任务的升华,将整个检修工作回顾总结,对需要改进的地方提出具体的改进措施,方便下一次状态检修有足够的工作经验可借鉴。 
   对110KV及以下输变电设备状态检修的常见故障的记录与科学分析,不仅可以提高今后的相关检修工作效率,更能避免产生人身安全和经济财产安全的事故。常见的故障现象与故障产生原因则有以下几种:(1)短路。有调查显示,近年来由于短路引起的110KV及以下输变电线路设备损毁的比例以逾总体事故数量的一半,并且这种事故的发生趋势呈现逐年上涨趋势,因此,短路故障的状态检修分析需要放在一个相当重要的地位,具体分析来看,110KV及以下输变电设备产生短路损毁的原因有以下两点:第一,短路造成的绝缘过热:110KV及以下输变电设备短路后,低压绕组与高压将一起产生短路电流,瞬时积累大量热量,将设备内部的隔离用绝缘材料融化,造成设备损毁。第二,短路造成的绕组变形:110KV及以下输变电设备短路后,若此时绕组发生变形,却并未及时进行检修,那么一旦超过绕组自我保护所能承受的时间段后,绕组的变形程度将会超过正常范围,导致设备损毁。(2)绝缘。除短路造成的设备损毁之外,绝缘故障是造成110KV及以下输变电设备损毁的“元凶”,因此对设备绝缘性的因子分析十分有必要:第一,温度:110KV及以下输变电设备的绝缘材料多采用油纸,因此油纸中绝缘油的含量与温度关系明显呈正比,从设备整体来看,多方面因素对设备内部温度有影响,而温度又对决定设备使用寿命的绝缘体有莫大的控制作用。第二,油保护模式:110KV及以下输变电设备内部的氧气可造成绝缘反应的加速,但油保护模式又可直接影响氧含量,具调查显示,开放式的输变电设备内CO含量要低于封闭式输变电设备。 
   二、110KV及以下输变电设备状态检修技术要点 
   (1)110KV及以下输电线路的检测内容。目前较科学的对110KV及以下输变电设备的检修方面包括电器、线路环境银河机械力学,各检修方面的应用技术也有所不同。第一,电气检测。电气检测内容有四部分:一是线路绝缘监测,对线路中的瓷、玻璃与合成绝缘子等不良绝缘子的检测;二是线路接地情况检测,即接地测量;三是绝缘污物的检测,包括光纤测污、动态绝缘子表明测污等;四是线路雷击测试,即查找雷击故障点,包括雷电反应与绕击导线。第二,线路环境检测。线路环境监测包含三方面:一是线路对设备内部环境影响,包括导线圈、绝缘子和金属对无线电的干扰,还包括地表静电感应场强;二是设备外的大气环境对线路的影响检测,检测记录内容包括:空气中的SO2含量及各种悬浮颗粒的检测和气象监测;三是110KV及以下输变电线路的各类检测系统运行情况。第三,机械力学检测。机械力学检测的内容即设备物理属性的检查,包括三方面:一是金属零件检查,包括其金属零件的腐蚀程度与磨损程度;二是110KV及以下输变电线路中导线的检测,检测内容有导线磨损、微风震动及导线舞动的监控;三是输变电设备的杆塔检测,包括零部件松动情况、杆塔本身的腐锈程度检测。(2)110KV及以下输电线路常见的在线检测技术。110KV及以下输变电设备的在线检测技术内容包括设备发热、绝缘、污闪及盐密的检测,本文就其中最常用的亮相检测技术进行简要分析:一是发热检测。目前我国电力系统已在相关法律法规中做出明确的指示,110KV及以下输变电线路的导线链接器必须至少每四年测试调整一次,确保安全运行。在发热检测技术应用内容包括:使用试温蜡片检测设备接头处的温度;红外线热像检测仪等先进设备对耐张引流板和直线压接管等进行发热检测,也可以做设备内部线路结构状况检测;红外测温仪、红外测温望远镜等便携式激光检测仪检测发热。二是绝缘检测。110KV及以下输变电设备线路的最主要数据检测对象是合成和瓷质绝缘子,其中合成绝缘子良好的憎水性、高强度、免维护性能使得其能够在110KV及以下输变电设备线路中被广泛应用,常规的检测技术有:根据合成绝缘子周围分布电场的轴向分布情况判断其是否存在绝缘状态改变;根据泄露电流量的测量,判断合成绝缘子的绝缘属性表现及绝缘性能丧失情况;另外对瓷质绝缘子,可根据绝缘子串分布电压测量该种绝缘子的绝缘性能变化。 
   三、变电设备状态检修的应用 
   (1)变压器。110KV及以下变压器检测内容主要包括气体测量、局部放电测量、有载开关出头磨损和机械、电器回路完整性等,常用方法有三种:气体分析法、局部放电法和频率响应法。气体分析主要根据设备内部不同故障原因造成的不同气体成分的含量百分比不同,判断设备绝缘情况;局部放电检测的手段有声学、化学和光学等,局部放电量过大是设备绝缘系统老化的预警,更是促进绝缘系统老化的“催化剂”;频率法根据变压器绕组变形移位造成的电感和电容变化,验证变压器绕组状态是否正常。(2)隔离开关。隔离开关的常见故障与接触面情况紧密相关。首先是表现在接线座和锄头上的载流接触面过热,因为隔离开关设计局限和本身特点所致,载流接触面富裕程度低,活动频繁,易造成接触不良;其次是接触不良,往往粗糙的制造工艺和马虎的安装调试极有可能造成闸刀松动,引起接线座过热,这种可避免的接触不良现象可以通过加强安装技术人员的素质水平得以解决。(3)GIS。外部不存在带电部分的GIS可靠性较强,但为了方便检修维护,需要采取一些免拆设备的诊断手法进行检测:首先是气体检测,SF6含量揭示了气体压力、湿度和泄漏和色谱分析,根据SF6的电分解性,可根据内部气体的色谱分析得出需要数据;其次SF6可助于检测断路器寿命。
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