智能電網(wǎng)建設(shè)提速離不開配電變壓器助力
隨著國家電網(wǎng)公司加快建設(shè)堅強智能電網(wǎng),作為智能電網(wǎng)的核心設(shè)備之一:智能變壓器,其技術(shù)水平的提升對智能電網(wǎng)建設(shè)具有巨大的推動作用。變壓器在線監(jiān)測功能和實時反饋交互功能為傳統(tǒng)變壓器插上智能發(fā)展翅膀。
變壓器在線監(jiān)測,就是依據(jù)變壓器的各種機械和電氣特性,通過對油中溶解氣體分析、局部放電、鐵心接地電流、繞組變形在線分析和振動分析,監(jiān)測變壓器的運行狀態(tài)。現(xiàn)代傳感技術(shù)、微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展,為變壓器等高電壓設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測奠定了堅實的基礎(chǔ)。智能變壓器作為變電站的重要設(shè)備,與傳統(tǒng)變壓器的核心區(qū)別,就在于它具有智能化的在線監(jiān)測功能。
1.變壓器在線監(jiān)測的優(yōu)越性
變壓器在電網(wǎng)中長期運行,不可避免地會累積各種缺陷。這些缺陷發(fā)展為故障的進程,可分為漸發(fā)性故障和突發(fā)性故障兩大類。漸發(fā)性故障主要表現(xiàn)為變壓器在正常運行過程中,由于絕緣老化、受潮等,使絕緣性能逐漸下降,最終導(dǎo)致故障的發(fā)生。盡管此類故障的發(fā)生幾率很高,但卻具有一定的規(guī)律性,是完全可以通過在線監(jiān)測及時發(fā)現(xiàn)并加以避免的。對變壓器可能發(fā)生的故障及時準(zhǔn)確做出預(yù)測,不僅是電網(wǎng)運維人員關(guān)注的熱點,也是保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的關(guān)鍵。
作為變壓器檢修的常用方式,預(yù)防性試驗和定期檢修具有較大的盲目性和強制性。建立一種預(yù)知性的檢修方式,“當(dāng)修則修”,而非“到期就修”,已成為狀態(tài)檢修的必然趨勢。它以設(shè)備當(dāng)前的現(xiàn)實狀況為依據(jù),通過智能化的監(jiān)測手段,對設(shè)備進行縱向、橫向比較分析,識別故障的早期征兆,并對故障部位與程度以及發(fā)展做出趨勢性判斷,作為變壓器檢修的基礎(chǔ)依據(jù)。
變壓器狀態(tài)檢修與傳統(tǒng)定期檢修相比,主要具有以下幾個方面的優(yōu)勢:增強了輸變電設(shè)備的供電可靠性;對故障實施早期檢測,幫助制定更可靠的維修計劃;降低了檢修成本和檢修難度,減少了設(shè)備檢修風(fēng)險;節(jié)省了大量人力物力;延長了變壓器的全壽命周期。
2.變壓器在線監(jiān)測系統(tǒng)的組成
變壓器電網(wǎng)狀態(tài)檢修主要由狀態(tài)監(jiān)測和狀態(tài)診斷兩部分構(gòu)成。監(jiān)測方式一般為常規(guī)監(jiān)測、在線監(jiān)測、特殊監(jiān)測等。變壓器在線監(jiān)測是基于各傳感器獲取的變壓器的狀態(tài)信息,再通過計算機監(jiān)測系統(tǒng)對所監(jiān)測的數(shù)據(jù)進行分析計算,對變壓的運行狀態(tài)做出科學(xué)的評估和預(yù)測,最終經(jīng)監(jiān)測診斷系統(tǒng)進行綜合智能診斷,給出決策方案,以確定其最佳檢修時間。在線監(jiān)測的技術(shù)優(yōu)勢,就在于其監(jiān)測功能和診斷功能有機結(jié)合后具有綜合判斷決策能力。
變壓器在線監(jiān)測系統(tǒng)可分為集中式與分散式兩種。其中,集中式是對所有被測設(shè)備進行定時或巡回監(jiān)測;分散式是采用專門的測試儀器所測取的信號進行就地測量。
變壓器在線監(jiān)測是以微處理技術(shù)為核心,它集傳感器、數(shù)據(jù)收集、通信系統(tǒng)和數(shù)據(jù)分析功能于一體,通過連續(xù)監(jiān)測在一段時間內(nèi)狀態(tài)參數(shù),及時捕捉變壓器早期故障的先兆信息,根據(jù)變壓器參數(shù)的變化趨勢來判定變壓器運行狀態(tài)。不僅能夠有效防范變壓器各種故障的發(fā)生和發(fā)展,還降低了意外停電所帶來的經(jīng)濟損失。對運行中的變壓器進行實時監(jiān)測,彌補了常規(guī)試驗與檢測手段的不足。盡管依據(jù)捕捉到的變壓器動態(tài)信息對其進行內(nèi)部突發(fā)性故障預(yù)測還存在一定的局限性,但它仍是目前制訂變壓器檢修計劃最有效的技術(shù)依據(jù),具有十分重要的指導(dǎo)意義。
在線監(jiān)測對所采用的傳感器與監(jiān)測儀,具有高度可靠性、免維護性和自檢功能。一旦監(jiān)測儀自身存在問題,可自動發(fā)出聲光呼叫報警信號。因此,它消除了常規(guī)檢測方法中檢測裝置異常所導(dǎo)致的誤判問題。
變壓器在線監(jiān)測系統(tǒng)的投資費用,主要包括傳感器和智能監(jiān)測軟件兩部分。據(jù)國內(nèi)外有關(guān)部門統(tǒng)計,一套完整的變壓器在線監(jiān)測系統(tǒng)的成本一般約為變壓器價格的1%。但由于能夠及時準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)變壓器的早期故障,使其運行維護成本降低75%,每年所節(jié)約的費用相當(dāng)于變壓器價格的2%,而且可以延長使用壽命10年左右,其經(jīng)濟效益相當(dāng)可觀。
責(zé)任編輯:電朵云
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