高压电气设备绝缘在线监测技术综述(二)

学术论文 2018-08-27 11:31:04
  2.2 在线监测系统的主要监测对象和参数 
  变电站高压电气设备绝缘在线监测系统主要监测对象有PT、CT、MOA、OY、CVT、TYD、变压器、电抗器等设备。其监测参数见表如下: 
  2.3 在线监测的一般功能 
  2.3.1 设备运营时,对避雷器的容性电流、阻性电流的变化情况进行监测,以全面了解系统内部受潮、绝缘老化状况。 
  2.3.2 测量CVT、套管、电流互感器、耦合电容器等容性设备的介质损耗值、泄漏电流,对其内部受潮、绝缘老化等状况有大致的了解。 
  2.3.3 对充油设备绝缘油内部可燃性气体变的变化趋势进行监测,目的是了解设备内部是否存在放电、过热等问题。 
  2.3.4 检测阻抗的稳定性能,避免强电磁场对其产生的干扰。 
  2.3.5 通过专家分析系统,针对设备的绝缘性能进行智能判断。 
  2.3.6 远程传输经过系统处理后的数据,达到资源共享的目的。 
  3 在线绝缘监测设备要点分析 
  3.1 避雷器 
  变电站近期采用的大部分氧化锌避雷器不再预留串联间隙。MOA运营过程中,阀片处常有部分泄漏电流经过,导致其快速老化。MOA阀片的劣化现象主要是老化及受潮。泄露电流中容性电流往往是主要成分,阻性电流大致在10%-20%之间。而阻性分量主要包括:瓷套内表面和外表面的沿面泄漏,阀片自身产生的非线性电阻分量、阀片沿面泄漏以及绝缘支撑件的泄漏等。避雷器一旦发生故障,会增加阻性电流,使其成为全电流中的主要成分,也会导致全电流增大。事故原因分析:当阻性电流变大时,损耗也会随之加大,从而导致热击穿。所以,在设备运行时,必须实时监测避雷器的阻性电流和全电流,同时将监测数据与出厂数据和历史数据做对比,就能准确定位避雷器绝缘缺陷部位。对MOA泄漏全电流、阻性电流实施监测,可准确掌握MOA的绝缘情况。坚持对MOA的阻性电流定期监测,发现MOA的早期故障隐患,强化防范意识,有利于氧化锌避雷器的安全运行。 
  3.2 CVT、耦合电容器、电流互感器、套管等容性设备 
  我国目前在线监测套管、电流互感器、耦合电容器和CVT等容性设备的技术已日渐成熟,对电网故障也起到了一定的防范作用。监测项目包括:三相不平衡电流、电容量、泄露电流、介质损耗值等。对于高压容性设备而言,介质损耗角正切值的测量要求有较高的灵敏度,通过该项测试,能够发现电气设备绝缘的劣化、存在的局部缺陷、整体受潮等情况。在电容型设备缺陷中,绝缘受潮缺陷所占比例高达85.4%,这是因为电容型结构主要利用电容分布强制均压,充分运用了绝缘装置,当绝缘受潮时,一般会加大绝缘介质损耗,造成击穿。有的绝缘设备是电容式的,利用其自身的介电作用进行检测,能够准确定位那些处于发展的起始阶段、尚不具备破坏作用的缺陷。经研究发现,在缺陷的早期发展阶段,介质损耗正切值变化以及电流增加率的检测结果基本形同,两者的灵敏度都比较高;当缺陷发展到后期阶段,电容变化与电流增加现象的检测结果相同,更容易掌握缺陷的发展趋势。 
  3.3 变压器 
  一般情况下,通过下列几个电气特征量反映变压器的绝缘情况:设备电容值、介质损耗值、泄露电流、局部放电量及其放电定位、油中溶解气体等。变压器的即时绝缘情况可利用在线局部放电量、在线氢气浓度来评定,在线局部放电定位信息为放电点的三维坐标,可准确定位发生故障的元件。变压器油中气体浓度的检测,主要是对H2、CH4、C2H6、CO、CO2浓度气体的检测。可通过气体浓度的测试数据来了解变压器的绝缘情况。若变压器绝缘情况异常,则要对气体的产气率进行跟踪监测,以准确定位变压器内部故障元件。如果变压器发生故障,我们还能通过气体浓度来了解故障性质。为了准确掌握故障元件及故障性质,可综合运用电气试验和气相色谱法来判断所发生的故障。 
  4 结语 
  绝缘在线监测与诊断技术近年来受到电力行业运营、科技部门的高度重视,应对其进行深入研究并开发应用。随着传感器技术、信号采集技术、数字分析技术与计算机技术的发展和应用,使在线监测技术将向着更加准确、及时、全面的方向发展,使电气设备的工作更加安全可靠。在线监测系统将成为电力系统最具潜力的技术之一,将以集中、高智能化、高精度为发展方向,实现电力系统管理的综合自动化。 

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