目前現(xiàn)場設備的許多非電氣量工況參數(shù)無法實時采集或記錄,特別是變電設備絕緣監(jiān)測的問題,平時需專人定時對變電設備進行檢測。因此,目前變電站綜合自動化技術的應用程度不能滿足無人值班變電站實時發(fā)現(xiàn)和分析設備潛在缺陷或隱患的需要,還不能滿足今后變電設備的管理由巡檢為主轉為事先分析預測的狀態(tài)管理的需要。根據(jù)統(tǒng)計,在變電設備現(xiàn)場巡檢所發(fā)現(xiàn)的缺陷中,剔除目前站內綜合自動化所能反應的缺陷,與溫度相關的設備隱患和缺陷占到了其中的80%以上,因此,對變電設備在線測溫檢測技術的應用是無人值班技術發(fā)展和狀態(tài)檢修的必然要求。實際應用中,應充分結合紅外測溫成像和分布式光纖測溫技術。l在線測溫技術的原理與應用
本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/201701/337096.htm1.1紅外測溫成像技術
紅外測溫技術的原理是基于自然界中一切溫度高于絕對零度的物體,每時每刻都輻射出紅外
線,同時這種紅外線輻射都載有物體的特征信息。變電站中,紅外成像檢測是進行電力設備在線檢測的十分有效的手段,它通過對運行設備進行遠距離非接觸陛的掃描巡檢,能準確發(fā)現(xiàn)缺陷部位。通過與其他檢測試驗方法配合,還能對缺陷的性質和程度做出判斷,對于涉及熱輻射的所有領域,它是一種理想的無損檢測工具。利用紅外熱像系統(tǒng)直接接收電力設備表面的紅外輻射,進而測出設備表面溫度及其溫度面的分布情況,從而判斷設備的運行狀況。
利用紅外測溫成像技術,可對電氣設備和線路的熱缺陷進行探測,通過對熱像及其數(shù)據(jù)的分析,可及時發(fā)現(xiàn)并處理大量肉眼不能或難以發(fā)現(xiàn)的設備缺陷。例如,導體連接不良或松動、絕緣不良、絕緣老化、漏磁引起的局部渦流發(fā)熱、內部受潮和內部元件老化、注油設備的假油位和絕緣子低值或零值等。這對預防事故的發(fā)生起到非常關鍵而有效的作用。典型設備缺陷熱成像見圖1。
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1.2在線分布式光纖測溫技術
拉曼散射是基于光在光纖傳播時,在反方向產(chǎn)生散射光這以物理現(xiàn)象.光纖測溫方式,直接測量的是拉曼散射光中兩種成分之比,與絕對值無關.因此光纖隨時間老化,光纖損耗加大,仍可保持測溫精度。目前有基于拉曼散射技術的溫度傳感系統(tǒng)ROTDR。其系統(tǒng)結構見圖 2
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傳感器因其不受電磁干擾、不導電、安全防爆、長距離傳輸?shù)忍匦?,特別適合在消防行業(yè)應用。電纜接頭發(fā)生各類故障,不是一個突發(fā)的婪程,而是一個循序漸進,由量變到質變的過程:.開始是由于接觸電阻的增加使接頭處的溫度不斷掣高,從而使絕緣不斷老化,泄漏電流逐漸增加,萼萄一定程度后就會發(fā)生擊穿。分布式光纖測粵委甭經(jīng)常、連續(xù)的監(jiān)視電纜接頭處的溫度變化鐾學了鋸和掌握其運行狀態(tài)見圖3。當發(fā)現(xiàn)某個接差溫度過高,與環(huán)境溫度差別較大或變化較快時,擘會發(fā)出報警信號,提醒工作人員,從而避免重大故障發(fā)生。
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2 無人值班變電站配電裝置分類及其發(fā)展趨勢
目前無入值班變電站的配電裝置大致分為:戶外敞開式電氣設備布置,戶外GIS、HGIS配電裝置,戶內敞開式電氣設備布置,戶內GIS配電裝置.戶內開關柜配電裝置等類型。
國家電力調度中心要求現(xiàn)有的35kv、110kv、220 kV變電站在條件成熟時,逐步實現(xiàn)無人值班、新建變電站應按無人值班方式設計。目前新設計和技改的綜合自動化變電站已普遍采用五遙技術。隨著電網(wǎng)的發(fā)展,對供電可靠性和電網(wǎng)異常、事故時的應急響應和處理速度的要警不斷提高,要處理各類紛繁復雜的信息、解決人力不能超越的問題就必須深化并保證信息的采集和處理。無人值班模式向更高電壓等級的變電站發(fā)展成為必然趨勢,目前,國內有些城市已經(jīng)實現(xiàn)了500kv變電站的無人或少人值班。在現(xiàn)有站內綜合自動化信息檢測的基礎上,為保證設備可靠性和安全性的需要,隨著技術的發(fā)展,設備信息采集的深度和廣度將更為深入,設備在線檢測技術將廣泛運用。
3在線測溫技術在無人值班變電站的應用
3.1 系統(tǒng)結構
紅外測溫成像技術和分布式光纖測溫技術在
變電站應用中具有互補性。前者側重于變電站設備,后者側重于電纜。因此,基于在線測溫技術的變電站監(jiān)控系統(tǒng)應綜合這兩種技術。
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