电机设备在线监测系统的原理结构及在现实中的运用

电气设备绝缘在线监测系统的应用

摘要：在线监测系统的原理、结构及在现实中的运用。

关头词：在线监测尽缘色谱分析单元前言在40年月,因电网电压品级低、容量小，电气装备发生故障所带来的损失和影响不年夜是以人们采用事故后维修制，即装备损坏后，停电进行维修。尔后，电网容量逐渐增年夜，电压品级也随之提高，装备故障所发生的影响也响应增年夜，是以，从事故后维修制逐渐成长到展望性维修制。从50年月起，由于110KV~220KV电压品级的电网已有相当规模，装备故障所发生的影响也更年夜，用户对供电的靠得住性要求也响应提高，因而从展望性维修制逐渐演变为维修预防制。在展望性维修制逐渐演变为维修预防制的过渡中，人们逐渐索求定期对某些装备的尽缘停电作非破坏性和破坏性实验研究，逐渐总结出了对某些装备的预防性实验试行尺度，并逐渐形成下场部预防性维修系统;从60年月起，列国相继制定出了比力规范的停电预防性实验尺度，从而进进了预防性维修制时代，并将这类观念一直延续至今。进进预防性维修制时代后，人们逐渐熟悉和发现定期停电进行预防性实验的缺陷和不足。当一台年夜型电气装备的某一元件的尽缘有缺陷时，往往反映不活络，即使整体预防性实验及格，依然时有故障发生。例如我局1998年站街变206开关CT在高压实验中及格，但却发生了爆炸的事故。由于现行的预防性实验电压太低，没法真实反映运行电压下的尽缘性能和整个工作情况，是以必需对现行的预防性维修制进行基本的变化，其成长标的目的必然是采用在线监测及诊断技术，并索求以在线监测为根蒂根基的状态检修制。因我局今朝在观水变电站采用的在线监测装配是重庆年夜学高电压技术与系统信息监测中心研制的变压器油中六种消融气体在线监测诊断装配。所以我们以下主要介绍我局这一套油中气体在线监测装配的使用情况。在线监测诊断装配在现实中的运用我局今朝在观水变电站一号主变上采用的在线监测装配是重庆年夜学高电压技术与系统信息监测中心研制的DZJ-Ⅲ型电气装备尽缘在线监测装配。已于3月15日进进试运行状态。监测的原理及方式：电力变压器不仅属于电力系统中重要的和昂贵的装备之列，而且也是致使电力系统事故多的装备，是以，国内外不仅要定期作以预防性实验为根蒂根基的预防性维护，而且相继都在研究以在线监测为根蒂根基的预知性维护策略，以便实时或按时在线监测与诊断窜伏性故障或缺陷。变压器在发生突发性事故之前，尽缘的劣化及窜伏性故障在运行电压下将发生光、电、声、热、化学变化等一系列效应及信息。对于年夜型电力变压器，今朝几近是用油来尽缘和散热，变压器油与油中的固体有机尽缘材料(纸和纸板等)在运行电压下因电、热、氧化和局部电弧等多种身分作用会逐渐变质，裂解成低份子气体;变压器内部存在的窜伏性过热或放电故障又会加速产气的速度。随着故障的缓慢成长，裂解出来的气体形成泡在油中经过对流、扩散作用，就会不竭地消融在油中。统一类性质的故障，其发生的气体的组分和含量在一定水平上反映出变压器尽缘老化或故障的水平，可以作为反映电气装备异常的特征量。从预防性维修制形成以来，电力运行部门经由过程对运行中的变压器定期分析其消融于油中的气体组分、含量及产气速度，总结出了能够尽早发现变压器内部存在窜伏性故障、判断其是否会危及平安运行的方式即油色谱分析法。油色谱分析法是将变压器油取回实验室中用色谱仪进行分析，不仅不受现场复杂电磁场的干扰，而且可以发现油装备中一些用介损和局部放电法所不能发现的局部性过热等缺陷。但常规的油色谱分析法存在一系列不足的地方：不仅脱气中可能存在较年夜的工钱误差，而且检测曲线的人工批改法也会加年夜误差，从取油样到实验室分析，作业法式复杂，花费的时间和费用较高，在技术经济上不能顺应电力系统成长的需要;检测周期长，不能实时发现窜伏性故障和有用的跟踪成长趋向;因受其装备费用和技术气力的限制，不成能每一个电站都配备油色谱分析仪，运行人员没法随时掌握和监视本站变压器的运行状态，从而会加年夜事故率。对于变压器油中消融气体色谱分析的在线监测方式，虽然仍以油中消融气体为反映故障的特征量，但它是直接在变压器现场实现油色谱的按时在线智能化监测于故障诊断。常规的离线油色谱分析法与在线监测法都是分析油中消融气体的组分及浓度,本质上都与变压器的运行状态有关，是以故障诊断的方式应有统一尺度。虽然列国对油色谱分析的故障诊断方式有所分歧，但基本上都以国际电工委员会(IEC)的三比值法为根蒂根基。重庆年夜学高电压技术与系统信息监测中心综合比力国内外现有离线和在线监测装配的根蒂根基上，经过可行性验究，研制出的变压器油中六种消融气体在线监测诊断装配。其原理框图以下：在线监测诊断装配结构：1.油气分手单元油气分手单元包括：不渗透油只渗透各类气体的透气膜，集存渗透气体的丈量管和装在变压器本体放油阀上变换气畅通流畅过的六通阀和电动装备;2.气体检测单元气体检测单元包括：分手夹杂气体的气体离柱及检测气体的传感器，控制气体分手柱工作温度的恒温箱、载气、继电器自动控制和辅助电路举措措施;3.微机控制及诊断单元微机控制及诊断单元主要由主板、接口板、电源部门和打印输出、显示属出部门组成。要实现在现场对六种气体的持久靠得住监测，硬件的防干扰措施十分需要。下图是将气体分手和检测部门置于控制室，这样减轻了控制强电部门动作时电磁场的干扰，采用微机地(GND)与强电地完全分隔的方式，避免了控制系统动作时地电位上升对微机系统的不良影响。在4、5月中对观水变电站1#主变的高压实验及离线油化实验成效讲明该主变处于正常状态。下表是4-5月在线监测装配所测得的数据：

采样日期 氢气 甲烷 乙烷 乙烯 乙炔 总烃 诊断成效

H2 CH4 C2H6 C2H4 C2H2

电气设备热故障分析及对策

摘要：红外诊断技术对电气装备的早期故障缺陷及尽缘性能做出靠得住的展望，使传统电气装备的预防性实验维修(预防实验是20世纪50年月引进前苏联的尺度)提高到预知状态检修，这也是现代电力企业成长的标的目的。 1　电气装备的发烧来历及热故障 　　毗连点是指电气装备之间和它们与母线或电缆之间的电气毗连部位。毗连点过热已是电力系统的一个老问题，但随着装备负荷的增加，用户对供电靠得住性要求的提高，在装备缺陷经管中成为一个越来越突出的问题，值得我们引发重视，认真研究其发生成长的缘由，以便完全解决。 (1)　电气装备发烧源。电气装备在工作的时辰，由于电流、电压的作用，将发生电阻消耗发烧、介质消耗发烧、铁损致热等3种热故障。 (2)　电气装备热故障。电气装备的热故障可分为外部故障和内部故障。接触不良，是电气装备的外部故障;持久表露在年夜气中的各类电气裸接头因接触不良经常引发过热故障。 (3)　电气装备的内部故障。这是指封锁在固体尽缘、油尽缘和装备壳体内部的电气回路故障和尽缘介质劣化引发的故障。凭据各类电气装备的内部结构和运行状态，依据传热学理论，分析金属导电回路、尽缘油和气体等引发的传导、对流，从电气装备外部显现的温度散布热像图，可以判断出各类内部故障。 2　预防电气装备热故障的对策 (1)　金具质量。变电所母线及装备线夹金具，凭据需要选用优质产物，载流量及动热稳定性能，应合适设计要求。出格是装备线夹，应积极采用进步前辈的铜、铝扩散焊工艺的铜铝过渡产物，坚决杜尽伪劣产物进网运行。 (2)　防氧化。装备接头的接触概况要进行防氧化处置，应优先采用电力复合脂(即导电膏)以取代传统常规的凡士林。 (3)　接触面处置。接头接触面可采用锉刀把接头接触面严重不服的地方和毛刺锉失落，使接触面平整光洁，但应注重母线加工后的截面削减值：铜质不跨越原截面的3%，铝质不跨越5%。 (4)　紧固压力控制。部门检修人员在接头的毗连上存有误区，认为毗连螺栓拧的愈紧愈好，其实否则。因铝质母线弹性系数小，当螺母的压力到达某个临界压力值时，若材料的强度差，再继续增加不妥的压力，将会造成接触面部门变形隆起，反而使接触面积削减，接触电阻增年夜。是以进行螺栓紧固时，螺栓不能拧得过紧，以弹簧垫圈压平即可，有条件时，运用力矩板手进行紧固,以防压力过年夜。 (5)　工艺法式。制定毗连点安装的技术规范法式。凭据造成毗连点过热的分歧类型，制定分歧的工艺规程。安装时，严酷依照规程进行。 (6)　检测措施。对于运行装备，运行值班人员要定期巡视毗连头发烧情况。有些毗连点过热可经由过程观察来肯定，好比运行中过热的毗连点会失往金属光泽，导体上毗连点四周涂的色漆颜色加深等。 3　红外线技术 　　红外检测技术是一种在线监测(不停电)式高科技检测技术，它集光电成像技术、计较机技术、图像处置技术于一身，经由过程接收物体发出的红外线(红外辐射)将其热像显示在荧光屏上，从而准确判断物体概况的温度散布情况，具有准确、实时、快速等优点。 　　红外诊断技术对电气装备的早期故障缺陷及尽缘性能做出靠得住的展望，使传统电气装备的预防性实验维修(预防实验是20世纪50年月引进前苏联的尺度)提高到预知状态检修，这也是现代电力企业成长的标的目的。随着现代科学技术不竭成长成熟与日益完善，哄骗红外状态监测和诊断技术具有远距离、不接触、不取样、不触体，又具有准确、快速、直观等特点，实时地在线监测和诊断电气装备年夜大都故障。它备受国内外电力行业的重视，并获得快速成长。红外检测技术的运用，对提高电气装备的靠得住性与有用性，提高运行经济效益，下降维修成本都有很重要的意义,是今朝在预知检修领域中一种很好的手段。 　　哄骗红外热像技术检测在线电气装备的方式是红外温度记实法。红外温度记实法是工业上用来无损探测，检测装备性能和掌握其运行状态的一项新技术。与传统的测温方式(如热电偶、分歧熔点的蜡片等缭绕在被测物概况或体内)相比，热像仪可在一定距离内实时、定量、在线检测发烧点的温度，经由过程扫描，还可以绘出装备在运行中的温度梯度热像图，而且活络度高，不受电磁场干扰，便于现场使用。它可以在-20℃～2000℃的宽量程内以0.05℃的高分辨率检测电气装备的热故障，揭示出如导线接头或线夹发烧，和电气装备中的局部过热门等等。

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