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中图分类号:TM934.3 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)02(a)-0093-01
雷电灾害事故在现代电力系统的跳闸停电事故中占有很大的比重,特别是伴随着开关技术的发展,电力系统内部过电压的降低及其导致的事故的减少,从而使得大气过电压引起的事故率进一步的提高,从而危及变电站设备和输电线路的安全稳定运行。当现场设备的避雷器出现异常运行时,目前普遍采用的人工监视检查的方法,但是只能读取避雷器全泄漏电流,却无法准确判断是表计问题还是避雷器本身故障的问题,安全性、实时性、可靠性较低。
1 在线监测系统设计原理
金属氧化物避雷器已在电力系统中得到了广泛的应用,其作为电力设备的过电压保护装置,对电力设备安全运行起着很大的作用。
正常工作电压下,流过氧化锌电阻片的电流仅为微安级,但是由于阀片的劣化,导致流过阀片的泄漏电流增加。另外,由于避雷器结构不良,密封不严使内部和阀片受潮,也会导致运行中避雷器泄漏电流的增加。泄漏电流中阻性分量的急剧增加,会使阀片温度上升而发生热崩溃,严重时,甚至引起避雷器的爆炸事故。因此通过测量氧化锌避雷器在运行电压下的全电流、阻性电流对比分析,就能及时发现避雷器内部存在的缺陷,反映出该避雷器受潮情况及老化程度并作为该设备能否继续可靠运行的一个重要判据。
本系统通过计算机监控后台实时监视现场异常运行的避雷器的泄漏电流值,并由软件矢量分析出其容性电流分量、阻性电流分量及阻性电流和容性电流分量的比值,结合历史泄漏电流曲线,综合判断避雷器的好坏。
2 变电站避雷器远程在线监测总体系统
本系统是通过对现场氧化锌避雷器泄漏电流,将数据进行处理成数字信号,无线传输到变电站监控后台,由主控室监测终端或集控中心监测终端进行远程监测。整个监控系统包含下列三部分:由包含PT电压采集节点、泄漏电流采集节点、路由中继节点、网关节点组成的2.4 GHz无线网络,监控服务器以及报警装置。
2.1 硬件构成
现场对避雷器的泄漏电流进行采集,经过隔离、放大、叠加直流信号和进行A/D转换,最后通过无线传输网络传输到监控终端,经后台软件分解出容性电流和阻性电流,并计算出阻性电流和容性电流的比值,由此来衡量避雷器的优劣。
变电站避雷器远程在线监测系统的通讯采用无线传感器网络技术,主要由传感器节点、无线网络和上位机软件三个部分组成。空间分布的测量节点通过与传感器连接对现场氧化锌避雷器的泄露电流进行监控,监测到的数据无线发送至相邻节点或网关,网关与有线系统相连接,这样就能使用软件对数据进行采集、加工、分析和显示。
无线传感器网络技术具有自动组网冗余功能。每个独立的网络节点完成相应的电压或电流的采集,各个网络节点之间均能相互通讯,既能接收到相邻节点发出的数据信号,又能将本节点和相邻节点的数据信号发送出去,起到接力传输数据信号、延长发送距离以及增加数据传输可靠性的作用,从而保证任何一个节点的故障不会导致整个监测网络的崩溃,也不会将雷电流引入控制室,所以不会给变电站监测系统带来任何额外的风险,具有高度的系统可靠性和安全性。无线监测系统无需铺设电缆、电线,相比于传统网络自然具有更大的灵活性,易于扩展升级。同时,灵活性也带来了成本的降低。除了电缆的成本,系统配置及安装、维护均降低了成本。
2.2 监控后台
监控系统软件采用客户机-服务器架构。运行在监控服务器上的labview服务器程序是系统的核心部分。在每一个轮询周期到来时,监控服务器发出广播唤醒消息,唤醒所有睡眠的无线节点,同时广播采样同步消息启动无线节点采集数据样本,在收集齐所有节点的电压和电流样本数据后,广播睡眠同步消息要求所有节点进入睡眠低功耗模式,从而有效保证采样数据的同步性。监控软件对样本数据进行DFT处理得出电流与电压之间的相位差,全电流的幅值以及有效值,容性以及阻性分量,并根据系统设定的报警阀值来决定是否触发报警装置。
显示为某变电站塘树5860线A相避雷器后台实时监控的泄漏电流值读数曲线图和其阻性电流和容性电流的比值图,通过其描绘出避雷器泄漏电流值的实时运行曲线,由于阻性电流一般不能超过容性泄漏电流的25%(即阻性电流与泄漏全电流夹角不低于75 °),避雷器泄漏电流值的变化和优劣情况一目了然。
当现场避雷器的泄漏电流超标时,后台监控界面就会出现声光报警,提醒运行人员注意。运行人员可以随时随地查看避雷器的状态,包含每相漏电流实时的矢量图以及相位角值,通过历史记录查看以及分析模块,可以查看任一时间段的数据资料。
3 结语
变电站避雷器在线监测系统能在现场无人监视和不拆除现场避雷器表计的情况下,将现场避雷器泄漏电流和系统电压以同步采样的方式,通过无线传感器网络传输到计算机监控后台;此外,无线传感器网络具备自主组网冗余配置功能,每个数据采集节点都是潜在的中继站,从而提高数据传输的可靠性;计算机监控后台通过对异常运行的避雷器数据进行处理,生成数据表格并绘制成劣化趋势图,并提供历史记录的查询和对比分析功能,能直观地判断出避雷器的劣化程度,以便相关人员能及时、准确地掌握避雷器运行的健康状况,从而保障人身、电网和电气设备的安全运行。
参考文献
【关键词】MOA;在线监测装置;ZigBee
Development of the On-line Monitoring system of MOA based on wireless communicating network
MA Dong-ling1 KOU Xin-min1 MAO Zhi-kuan1 XU Dian2
(1.Henan Pinggao Eletric Co.,Ltd,Pingdingshan Henan 467001,China;2.Pingdingshan Quality Supervision and Testing Center,Pingdingshan Henan 467001,China)
【Abstract】Based on analyzing the principle and the method of On-line Monitoring of Metal Oxide Surge Arrester(MOA), the author designed a MOA monitoring system using ZigBee wireless communicating network. The system uses TMS28335 as the main chip,and ZigBee Communication Network is adopted between the Monitor and the Coordinator. IEC61850 protocol is used between the MOA monitor IED and the background system. The whole system meet the requirements of the Intelligent substation.
【Key words】MOA;On-line Monitoring device;ZigBee
0 引言
金属氧化物避雷器(MOA)是20世纪70年代初期出现的新型过电压保护电器。MOA以其优异的非线性、大的通流能力以及更高的运行可靠性逐渐成为电力系统过电压保护的主要装置[1]。为减少因MOA老化、受潮等因素造成的电力事故,通常采用MOA监测装置进行在线监测,来预防因MOA故障而造成的电力事故。
但传统的做法具有一定的局限性,如在对老站进行智能化改造时,需要电缆布线,必然会破坏现场环境等,因此采用无线通信技术的避雷器在线监测系统将可大大降低现场施工强度。
1 MOA在线监测原理
图1为MOA阀片在单相小电流下的电路等效模型,它是由一个非线性电阻R与线性电容C并联而成,设U为设备运行电压,I为避雷器总泄漏电流,其中IR为阻性电流,IC为容性电流。容性电流分量产生的无功损耗并不会使避雷器阀片发热,导致避雷器阀片发热的是阻性分量产生的有功损耗[2]。
图1 MOA等效电路
MOA在正常运行时,阻性电流分量很小,占泄漏全电流的5%~20%,此时的泄漏电流以容性电流分量为主导。但当避雷器老化、受潮、过电压时,其泄漏电流在幅值和波形上会有很大变化,研究表明该变化主要是由于阻性电流分量的非线性快速增长造成的,因此监测阻性电流变化才能真正反映出MOA的运行状态。[3]
目前从全电流中分离出阻性电流的方法比较多,其中基波分析法可排除MOA两端电压所含谐波对测量阻性电流基波分量的影响。[4-5]其基本原理是监测装置采集一定周期内的MOA泄漏电流,经快速傅里叶变换(FFT)算法提取泄露电流中基波电流幅值和相角,同时采集避雷器母线电压信号,经FFT得到电压信号的相角,进而得出全电流与电压之间的相角差,从而得到避雷器的阻性电流。[6]
2 基于无线通信网络的MOA在线监测系统结构
基于无线通信的MOA在线监测系统由MOA监测装置、协调器、MOA监测IED及后台系统组成,如图2所示。其中MOA监测装置在协调器和IED的统一调度下完成MOA泄漏电流及PT输出电压信号的采集。IED完成阻性电流、容性电流、阻容比等参量的计算处理以及IEC61850协议转换等功能。
图2 MOA在线监测系统结构示意图
3 MOA在线监测系统硬件设计
根据图2 MOA在线监测系统结构示意图,该系统的硬件主要包括MOA监视装置、协调器、避雷器监测IED三部分。
3.1 MOA监测装置硬件设计
在进行MOA泄露电流采集时,要求无失真地将泄漏电流幅值信号及相位信号引入MOA监测装置,同时为保证系统绝缘性能不受影响,要求采集装置与被测系统之间保持有效的电气隔离,因此系统选用高精度穿芯式零磁通电流互感器对总泄漏电流进行采集。电压互感器(PT)是将一次侧的高电压转换为二次侧的低电压的电力设备,通过采集PT输出电压信号即可获知系统电压的相位信息。由于PT输出为高电压信号,无法直接输入AD采集,且需要高精度采集,因此首先选用无感电阻网络进行压流转换,得到电流信号后,通过零磁通电流互感器采集该电流信号,进一步获取系统电压的相位信息。
为保证得到MOA泄露电流精准的幅值和相位信息,采用ADI公司出品的250kSPS、6通道、双极性16bit同步采样模数转换芯片AD7656对传感器的输出信号进行高速高精度采集。由于需要对采集到的信号进行FFT变换等数字信号处理计算得到泄漏电流和系统电压的幅值和相位信息,因此选用TI的DSP芯片TMS28335作为主控制器。
CC2520是针对2.4GHz ISM频带的第二代ZigBee RF收发器,该器件可实现最佳的连接性、共存性与优异的链路预算,可满足各种应用对于ZigBee与专有无线系统的要求。因此本监测装置选用TI的CC2520作为ZigBee无线通信收发芯片,其与TMS28335之间采用SPI通信方式。
为捕捉到避雷器的放电信号,采用电流互感器采集避雷器放电时泄放的电流信号,电流互感器与TMS28335之间采用光耦隔离,并在电流互感器输出端加压敏电阻和TVS管保护。由于需要精确记录避雷器放电时间,因此需要选择高精度的RTC时钟芯片,美信公司出品的DS3231时钟芯片内部集成温补晶体振荡器(TCXO)和晶体,其时钟精度达到±3.5ppm,快速(400kHz)I2C接口,完全满足记录避雷器放电时间的要求。
图3 MOA监测装置结构框图
3.2 协调器硬件设计
ZigBee中的协调器是整个网络的开始,具有网络的最高权限,是整个网络的维护者,还可以保持间接寻址用的表格绑定,同时还可以设计安全中心和执行其他动作,保持网络其他设备的通信。本系统选用TI的CC2538作为协调器的硬件芯片,CC2538是一款针对高性能Zigbee 应用的理想片上系统(SoC)。它包含一个强大的基于ARM Cortex M3的微控制器(MCU)系统,此系统具有高达32K片载RAM和512K片载Flash,这使得它能够处理具有安全性、包含要求严格的应用以及无线下载的复杂网络堆栈。与德州仪器(TI) 提供的免费使用Z-Stack PRO或Zigbee IP堆栈组合在一起,CC2538提供市面上功能最强大且可靠耐用的Zigbee 解决方案。
3.3 避雷器监测IED
为简化设计,提高系统可靠性,避雷器监测IED选用成熟的工控机产品,如研华科技推出的UNO-4671无风扇电力专用嵌入式工控机。
4 MOA无线监测系统软件设计
4.1 MOA监测装置软件设计
主程序首先对系统进行初始化,包括系统时钟、I/O口、嵌套向量中断控制器、外部中断、CC2520无线收发模块等。初始化完毕后,CC2520和TMS28335即进入低功耗休眠模式。
TMS28335的中断处理主要包括AD采集中断、CC2520唤醒中断和雷击计数中断等。其中雷击计数中断和CC2520唤醒中断都可以将TMS28335从停机模式唤醒。当CC2520侦听到有效电磁波时将触发唤醒中断,唤醒TMS28335。TMS28335根据协调器发送的指令完成相应操作,如数据采集、数据发送、对时、参数修改等,并通过CC2520向协调器返回监测数据或执行状态。
4.2 协调器软件设计
协调器的软件设计主要是结合TI提供的Zigbee SDK协议栈,完成与各MOA监测装置(节点)的通信链路建立、指令及数据收发,并将各节点上传的监测数据以RS-485 Modbus通信协议的方式发送给MOA监测IED。
5 结束语
基于无线通信网络的MOA在线监测系统采用ZigBee无线通信技术和大容量电池或太阳能板供电,使系统结构简单、施工方便、抗干扰能力强。同时MOA监测装置与MOA以及变电站电源间没有任何直接电气联系,提高了整个监测系统的安全性和电气可靠性。
【参考文献】
[1]万帅,陈家宏,谭进,等.±500kV直流输电线路用复合外套带串联间隙金属氧化物避雷器的研制[J].高电压技术,2012,38(10).
[2]葛猛,韩学坤,陶安培,等.金属氧化物避雷器阀片老化缺陷的诊断及原因分析[J].高压电器,2009,45(3).
[3]高峰,郭洁,徐欣,等.交流金属氧化物避雷器受潮与阻性电流的关系[J].高电压技术,2009,35(11).
[4]殷雄开,邵涛,高翔,等.金属氧化物避雷器检测方法的现状与发展[J].高电压技术,2002,28(6).
[5]蔡晓波,石佳,陈小毓,等.基于数学形态学的金属氧化物避雷器泄漏电流在线检测方法[J].高压电器,2010,46(1).
[6]陈孔阳.变电站电气设备绝缘性能在线监测数据处理算法的研究[D].中南大学,2011.
【关键词】氧化锌避雷器;带电测试;阻性电流分量
Abstract:due to the oxidation of the arrester in the long run will be subjected to heat,impact damage and the valve aging caused by fault,so we must conductperiodic preventive test on it,but the main electrical equipment adjacent often unable to shutdown,method and therefore must be charged test to test for zinc oxide lightning arrester.In the test,because is charged,due to improper methods orexternal electromagnetic interference and other factors will have a great influence on the test results,the test method is reasonable,to eliminate the interference ofthe various factors of the outside world is very important.
Keywords:zinc oxide lightning arrester;on-line measurement;resistive current component
一、引言
氧化锌避雷器具有无间隙、无续流及良好的非线性特性等优势,因而逐步取代了老式的阀式避雷器,在电力系统中得到广泛应用。但氧化锌避雷器阀片老化以及经受热和冲击破坏会引起故障,严重时可能会导致爆炸,避雷器击穿还会导致变电站母线短路,影响系统安全运行。因此,必须对运行中的氧化锌避雷器进行严格有效的检测和定期预防性试验,开展氧化锌避雷器在线监测。由于氧化锌避雷器预试(特别是主变三侧避雷器)必须停运主设备,会影响设备的运行可靠性,而且有时受运行方式的限制无法停运主设备,导致避雷器不能按时预试。因此,氧化锌避雷器的带电测试与在线监测显得尤为重要。
二、氧化锌避雷器的工作原理
氧化锌ZnO避雷器主要由氧化锌压敏电阻构成。每一块压敏电阻从制成时就有它的一定开关电压(叫压敏电阻),在正常的工作电压下(即小于压敏电压)压敏电阻值很大,相当于绝缘状态,但在冲击电压作用下(大于压敏电压),压敏电阻呈低值被击穿,相当于短路状态。然而压敏电阻被击状态,是可以恢复的;当高于压敏电压的电压撤销后,它又恢复了高阻状态。因此,在电力线上如安装氧化锌避雷器后,当雷击时,雷电波的高电压使压敏电阻击穿,雷电流通过压敏电阻流入大地,使电源线上的电压控制在安全范围内,从而保护了电器设备的安全。
三、氧化锌避雷器带电测试的理论依据
1.氧化锌避雷器带电测试的重要性
氧化锌避雷器在运行中由于其阀片老化、受潮等原因,容易引起故障,这将导致主设备得不到保护,严重时可能发生爆炸,影响系统的安全运行。而氧化锌避雷器预试必须停运主设备,会影响设备的运行可靠性,而且有时受运行方式的限制无法停运主设备,导致避雷器不能按时预试。因此,氧化锌避雷器的带电测试与在线监测显得尤为重要。
2.氧化锌避雷器带电测试的目的
利用氧化锌避雷器的带电测试,测得避雷器阻性电流与总泄露电流的比值,即氧化锌避雷器的阻性电流分量,来判断避雷器的受潮及老化状况。因氧化锌避雷器在阀片老化以及经受热和冲击破坏以及内部受潮时,氧化锌避雷器的有功损耗加剧,也即避雷器泄露电流中的阻性电流分量会明显增大,从而在氧化锌避雷器内部产生热量,使得氧化锌避雷器阀片进一步老化,产生恶性循环,破坏氧化锌避雷器内部稳定性。通过氧化性避雷器带电测试有功分量,及时发现有问题的氧化锌避雷器,将设备故障杜绝在萌芽状态。
3.影响氧化锌避雷器带电测试因素
影响氧化锌避雷器带电测试的因素很多,主要有间隔内相间干扰、测试方法、表面污秽等因素。而表面污秽可以在现场通过对氧化锌避雷器的表面清洁处理得到解决,这里主要排除间隔内相间干扰、测试方法对测试带来的影响。
四、氧化锌避雷器带电测试
1.测试方法的选择
氧化锌避雷器在线检测试验中,采用了ZD1试验仪器,该仪器具备三种功能,分别是:二次电压参考法、感应法和谐波分析法,其中谐波分析法在实际试验中极少使用。感应板法因操作安全,方便,快速,经常被采用,但是这种测试方法受电场干扰影响大,且感应板所取信号受感应板位置的影响也很大,所以试验数据波动性大。二次电压法需要从与避雷器相应的PT二次取参考电压,这一试验方法需要其他班组成员的配合,用该试验方法获得的数据很稳定,且于避雷器停运时的数据有可比性,所以,应该成为氧化锌避雷器在线检测的最主要方法。
以下为感应板法和二次电压法进行比较的数据(注:比较数据为投运前对避雷器工频参考电压下测试的数据):
通过上表的比较可以发现,二次电压法测得的数据更准确,而感应板法的数据偏大,且A、C两相的误差比较大。
2.氧化锌避雷器带电测试的角度校正
一般三相氧化锌避雷器排列呈一字型,运行中的三相氧化锌避雷器,通过杂散电容相互作用,使两边相避雷器底部总泄漏电流发生相位变化,由于间隔内相间干扰使被测相氧化锌避雷器的泄漏电流发生变化,会引起被测相氧化锌避雷器电压基波与总电流基波φU-Ix发生变化,氧化锌避雷器在持续运行电压下正常运行,因为IR/IX小于等于25%,故φU-Ix为80o~85o,φU-Ix如果偏离,则所测参数便偏离真实值,给测试带来误差。A,B,C(边,中,边)三相氧化锌避雷器一字形排列,运行时的电流和电压向量(见图1),A,C两相相对B相的作用是对称的,相互抵消。因此,在测试B相氧化锌避雷器时,电流探头从B相氧化锌避雷器泄漏电流监测仪取总电流IX信号,电压探头与B相PT二次绕组联接,即可进行测试。
测试A相氧化锌避雷器时,由于B相氧化锌避雷器对A相氧化锌避雷器的作用,可以考虑测试前输入一个校正角度φ0,使测试时的φU-Ix接近真实值。首先电压取A相PT二次信号,电流取C相氧化锌避雷器电流信号,测φU-Ix记为φC,然后电流取A相氧化锌避雷器电流信号,测出φU-Ix记为φA,此时一切读数均为氧化锌避雷器未校正的读数,IA与IC的夹角为120o,B相对C相的影响和B相对A相的影响是对称的,故φOC=-φOA,得:
校正角φOA=(φC-φA-120o)/2
采用角度校正前后的试验数据比较如下:
根据江苏省电力公司《江苏省电力设备交接和预防性试验规程》“若测试的组性电流与初始值比较有比较明显的变化时,应加强监测,当阻性电流增加1倍时,应停电检查。”“泄露电流有功分量测试值应小于等于全电流的25%”,未引入角度校正的数据中,出线1的C相已经接近临界值,而出线2的C相则已经超标,而出线1的A相与出线2的A相都明显偏小,与对应数据相差比较大,两组氧化锌避雷器一组需要加强监测,一组需要停运检查。引入角度校正的数据则表明两组氧化锌避雷器运行状况良好。
五、结论
【关键词】 氧化锌避雷器 泄漏电流 在线监测 无线传输
一、引言
避雷器是电力系统运行中应用普遍的系统过电压保护装置,它承担着限制系统内因遭受雷击、谐波和操作等等所产生的各种过电压现象,起着至关重要的作用。但是实际中氧化锌避雷器自身的运行安全往往被忽略,随着氧化锌避雷器在长期的运行过程中承受运行电压的作用,其性能也将逐渐劣化,泄漏电流中的阻性成分将产生有功损耗,使阀片升温,严重时可能形成热崩溃导致避雷器损坏或爆炸。其过程相对比较缓慢,具有一定的隐蔽性,若不及时发现,一旦发生了爆炸事故,一般都造成系统停电,生产被迫中断,造成的间接损失往往不可估量。
随着自动化技术的发展及自动化水平的提高,电力系统高压设备的检修手段也在逐步改进,状态监测、状态评估及状态检修是未来电力系统的必然方向。在线监测MOA的运行状态,可以在不停电的情况下随时了解MOA运行的状态,及时发现可能出现的异常情况和事故隐患。采取预防措施,防止事故扩大造成经济损失,保证其在良好的状况下运行,这对于系统的安全运行,合理安排设备检修时间,节约费用等方面都具有很大的优越性。
为了确保MOA正常工作、防止故障的发生,传统的做法具有非常大的局限性。因此将采取无线在线监测方式对MOA进行状态跟踪,可以大大提高监测系统的灵活性、实时性、准确性,减少有线数据传输的误差及成本。
二、氧化锌避雷器在线监测原理及方法
因为氧化锌避雷器的无串联间隙结构,在持续运行电压作用下,由氧化锌阀片组成的芯片柱就要长期通过工作电流,即总泄漏电流。严格说来,总泄漏电流是指流过MOA内部阀片柱的泄漏电流,但测得的MOA总泄漏电流包括瓷套泄漏电流、绝缘杆泄漏电流及阀片柱泄漏电流三部分。一般而言,阀片柱泄漏电流不会发生突变,而由污秽或内部受潮引起的瓷套泄漏电流或绝缘杆泄漏电流比流过MOA内部阀片柱的泄漏电流小得多。因此,在天气好的条件下,测得的MOA总泄漏电流一般都视为流过MOA阀片柱的泄漏电流。
由于MOA芯片柱是由若干非线性的阀片串联而成的,通过MOA的总泄漏电流是非正弦的,因此不能用线性电路原理来求总泄漏电流。为此,国内外常用阻容并联电路来近似等效模拟MOA非线性阀片元件,常简化为下图1的等效电路。
流过MOA的总泄漏电流可分为阻性电流IR与容性电流Ic两部分。导致阀片发热的有功损耗是阻性电流分量。因R为非线性电阻,流过的阻性电流不但有基波,而且还含有三次、五次及更高次谐波,只有阻性电流的基波才产生功率损耗。虽然总泄漏电流以容性电流为主,阻性电流仅占其总泄漏电流的10%~20%左右,但容性电流的变化很小,相对阻性电流随时间的变化量,容性电流的变化量可忽略不计。因此对MOA泄漏电流的监测应以阻性电流为主。
氧化锌避雷器的在线监测主要有全电流法、补偿法测量阻性电流、三次谐波法、基波电流法等等,这几种方法在不同的在线监测装置中均得到了应用,本设计采用国内目前已经应用比较成熟的阻性电流法,即从全电流中分离出阻性电流,以此来进行分析、判断。
三、氧化锌避雷器无线在线监测系统设计
3.1 设计理念
交流氧化锌避雷器无线监测系统的设计理念是:(1)通过控制单元检测避雷器泄露电流中阻性分量,对避雷器进行实时监控;(2)采用短距离无线通信模块,由于无线发送时耗电量较大,控制电路适时地开关通信模块;(3)设计电路做到抗干扰能力强、信号传输稳定、低功耗;(4)大大提高监测系统的灵活性、实时性,减少有线数据传输的误差及成本。
该理念的特点是检测准确、安全及时、可靠节能,其能够进行真实有效的现场数据采集及无线传输。对于现场采集端必须能够全天候的正常工作,同时稳定的数据传输方案将给监测系统提供强大的技术支持,因此硬件电路必须具有很高的监测灵敏度及良好的抗干扰能力。本系统对MOA进行状态监测,需采集MOA总泄漏电流及雷击次数。
3.2 监测模块硬件电路设计
3.2.1 微控制器部分电路设计
监测模块的硬件系统包括数据采集、数据处理和无线接口电路三大部分,所设计的硬件电路必须能实现在高准确度和高精度下的信号获取、处理及长时间工作等功能。因此系统的 监测模块选取MSP430系列的MSP430F169作为微控制器,其工作电压范围在1.8至3.6V,待机模式下电流消耗仅为1.1uA,关闭模式下(RAM保持)电流消耗仅为0.2uA,MSP430F169有五种省电模式,从等待方式唤醒时间仅为6us,16位RISC结构,125ns指令周期,内置3通道DMA,可满足系统快速唤醒、低功耗及准确获取信号进行处理的工作需求。MSP430F169控制电路图如图2所示。
由于氧化锌避雷器总泄漏电流只有微安级,而现场干扰较严重。因此,必须采用灵敏度高的微电流传感器,串入避雷器的接地回路,在放电计数器下方取电流信号,电流传感器电路图如图3所示。补偿电压信号则由母线电压互感器(PT)二次侧获取。
3.2.2 无线射频电路设计
系统采用nRF903作为无线收发芯片,其电路图如图4所示,其工作电压范围可以从2.7~3.3V,接收待机状电流消耗为600pA,低功耗模式电流消耗仅为1uA,可满足低功耗设备的要求。nRF903具有多个频道(最多170个以上),特别满足需要多通道工作的特殊场合,适合采用跳频协议。
nRF903的天线接口设计为差分天线,以便于使用低成本的PCB天线,所有的参数包括工作频率和发射功率都可以通过一个l4位的配置寄存器用串行线(CS、CFG―CLK和CFG ―DATA)进行设置。
nRF903内部结构可分为发射电路、接收电路、模式和低功耗控制逻辑电路及串行接口几个部分。发射电路含有:射频功率放大器、锁相环(PLL)、压控振荡器(VCO)、频率合成器等电路。基准振荡器采用外接晶体振荡器产生电路所需的基准频率。振荡电路采用锁相环(PLL)方式,由在DDS基础上的频率合成器、外接的无源回路滤波器和压控振荡器组成。压 控振荡器由片内的振荡电路和外接的LC谐振回路组成。要发射的数据通过DATA端输入。
接收电路包含有:低噪声放大器、混频器、中频放大器、GFSK解调器、滤波器等电路。低噪声放大器放大输入的射频信号;混频器采用2级混频结构,第一级中频10.7136MHz, 第二级中频345.6kHz。中频放大器用来放大从混频器来的输出信号;中频放大器的输出信号经中频滤波器滤波后送入GFSK解调器解调,解调后的数字信号在DATA端出。
3.3 软件设计
3.3.1 主程序设计
主程序首先对系统进行初始化,其中包括系统时钟初始化、I/O口初始化、嵌套向量中断控制器初始化、外部中断初始化、SPI初始化和NRF903无线收发模块初始化。初始化完成后,NRF903模块随即进入低功耗休眠模式,该模式每隔1s醒来侦听是否有有效电平。MSP430F169开放电磁波唤醒中断及雷击计数中断,然后立即进入停止模式,以期将电流消耗降到最小。停机模式可以使MSP430F169达到最低的电能消耗,在这种模式下,可以通过任何一个配置成EXTI的信号把芯片从该模式下唤醒。
3.3.2 中断程序设计
MOA无线在线监测系统的中断程序分为电磁波唤醒中断和雷击计数中断两个,雷击计数中断的优先级高于电磁波唤醒中断,这两个中断都可以将MSP430从停机模式唤醒。NRF903每隔1s将对电磁波进行侦听,当侦听到有效波时唤醒MSP430F169,监测模块将开启10s定时器进行工作,然后MSP430F169将配置NRF903进入接收状态。否则进入休眠状态,等待下次被唤醒;当10s内接收到中心节点的命令时,监测模块将在执行完相应命令程序后返回主程序,对NRF903无线模块进行重新配置,最后进入休眠状态,等待下次被唤醒。
当有雷击过电压或者操作过电压发生时,光电耦合器将导通,从而触发雷击中断。中断发生后,MSP430F169将被唤醒进入中断程序,中断程序将在原先次数上加一后返回,然后MSP430F169进入休眠模式。雷击次数将不会立即发送给接收单元,只有当后台需要知道雷击次数或者泄漏电流时才将数据发送给接收单元,也可由接收单元通过USB传送给后台显示。
【关键词】在线监测技术 智能变电站 应用效果
智能变电站是电力系统中比较重要的组成部分,而在线监测技术可以提高电力系统的运行管理水平,确保各个环节设备的安全运行。在线监测技术引用了信息处理技术、传感器技术和广域通信技术,其能够对智能变电站中所有电气设备的运行情况进行动态监测、诊断和评估,其不仅能够推动智能变电站的发展,而且还能提高电力系统的运行效率。
一、智能变电站概述
智能变电站是智能电网中不可或缺的组成部分,其借助智能设备,能够自动完成信息的测量、采集、计量、控制、保护和监测等功能,并根据实际运行情况对整个电网系统进行实时智能调节、自动控制、在线分析决策等,确保设备安全可靠运行。
如今,随着智能变电站的不断发展和建设,传统的在线监测系统已经无法更好的满足智能变电站未来发展需求。目前,借助智能化设备的使用能够对电力系统各个环节的数据进行采集和分析,按照C61850标准,通过借助智能化变电站的网络结构对智能变电站内的所有运行设备进行监测和控制,从而更好的实现对变电站设备运行状态的采集、分析和集中告警等,从而提高了整体系统的运行效率和安全。
二、在线监测系统的构成
在线监测系统主要由信号变送、数据采集、数据处理、信号传输、信号处理、故障诊断等几部分组成。具体流程如图1所示。
三、智能变电站在线监测技术
(1)油中溶解气体监测。电力变压器作为智能变电站重要的设备,油中溶解气体分析(DGA)是最重要的在线监测技术。在局部过热和放电的过程中,纸、油绝缘会在一定条件下发生分解,从而产生一氧化碳、二氧化碳等碳氨化合物,但是每次所产生的气体数量比较少,要想使气体继电器发生动作需要较长时间的累积才能完成。由于不同的故障时期、不同的故障性质、不同的故障部位其所产生的气体种类和浓度是不一样的,所以在满足气体继电器动作条件之前,可以根据油中分析溶解气体的特征,来对其具体故障类型进行分析和判断,这样一来可以对智能变电站中相关设备故障进行诊断。通过智能化设备可以对油中溶解气体的成分和浓度进行分析,从而对故障的位置,性质作出判断。
(2)局部放电监测。局部放电(PD)主要是指在一定外施电压下,电气设备由于存在内部绝缘弱点,会出现局部重复媳灭、击穿的现象。实际应用过程中,诱发局部放电的因素比较多,其中设备制造安装质量不合格或绝缘材料发生老化(过强的机械应力、过强的电应力、过强的热应力)等都有可能诱发局部放电。通过局部放电监测可以对设备状态的各种特征量进行检测,保证设备局部放电现象提早发现、诊断和处理。
(3)电容型设备绝缘监测。电容型设备的种类主要有电容式电流互感器、高压电容式套管、高压锅合电容器及电容式电压互感器等设备,这些设备在日常运行的情况下会因为绝缘劣化变质、整体受潮、局部缺陷、层间短路等而导致设备绝缘性能下降,从而影响电力系统的正常运行。借助电容型设备绝缘监测,可以对电容型设备进行智能化检测,保证了电容型设备绝缘劣化变质、整体受潮、局部缺陷、层间短路等问题的及时发现和处理,提高了设备运行的安全性。
(4)金属氧化物避雷器绝缘监测。自从我国引入金属氧化锋避雷器以来,就在智能变电站中得到了广泛的应用。目前金属氧化物避雷器主要是针对避雷器内部受潮和阀片老化的故障进行监测,可以提高设备的使用效率,避免引发设备故障。在长期运行过程中,氧化物避雷器的绝缘层会逐渐老化,从而增大通过阀片的电流,使阀片的温度上升,并引起阻性电流增大,最后导致避雷器爆炸或损坏。图2是金属氧化物避雷器绝缘监测的流程图。
四、结束语
随着智能变电站的不断发展,在线监测技术得到了广泛的应用,避免变电站运行过程中设备故障对其整个系统的影响,其不仅能够对相关设备进行定期监测和检修,而且还能提高智能变电站的可靠性、安全性,大大降低了安全事故的发生率,从而提高高配电质量,延长设备的使用寿命。
参考文献:
[1]赵冬一,胡淑慧,王兰义.智能变电站用金属氧化物避雷器在线监测技术的研究发展[J].电瓷避雷器,2013.
[2]平轶玲.智能变电站在线监测技术探讨[J].中国电力教育,2014.
[3]盛媛媛.在线监测技术在向阳变电站中的应用[J].油气田地面工程,2014.
[4]黄海波,何智强,万勋.高电压设备在线监测技术在智能变电站的应用[J].湖南电力,2013.
[5]李瑞坤.智能电网故障定位及在线监测技术应用探讨[J].大科技,2014.
关键词:变电设备;状态检修
中图分类号: TM411 文献标识码: A 文章编号:
近年来,我国电气设备的技术水平和健康状况有了很大的提高,而且设备故障率在逐年下降,设备的红外诊断、在线监测和带电检测手段日趋丰富。由于电气设备的故障发展过程与运行环境、负载情况直接相关,所以采用定期进行预防性试验的方法难以及时发现这些缺陷和故障,而且定期维修和绝缘预防性试验均需离线进行,停电时间长,会造成大量的电量损失。鉴于传统的定期检修制度及离线试验所暴露出来的问题,人们希望建立一种可以利用各项有效监测手段,根据具体设备的实际情况来确定检修周期和检修内容的检修体制,即状态检修方式,核心思想就是强调以设备状态为基准进行检修。以下结合本人多年工作经验,对变电站设备状态检修技术进行简单探讨,以供广大同行
交流。
1变电站设备的状态监测
1.1电力变压器的状态监测
电力变压器是电力系统中最重要的电气设备之一,同时也是电力系统中发生事故最多的设备之一,另外,发生故障后突然切除变压器也会对电力系统造成或大或小的扰动。变压器油中溶解气体的组分和含量在一定程度上反映出变压器绝缘老化或故障的程度,可以作为反映设备异常的特征量。通过故障模式分析,变压器及其有载开关应该是在线监测的重点。变压器的在线监测项目主要有:油中气体测量与分析、局部放电测量、有载开关的触头磨损及机械和电气回路的完整性测量等。变压器在线监测可以被特征化为由缺陷发展到初始故障的过程。某些运行方式可能导致过热,使得溶解于油中的水分变成气泡,这些气泡能够引起液体绝缘介质强度的严重降低,最终导致介质失效事故。当然,在某些情况下,严重的后果会在瞬间发生。另外低压脉冲响应测试(Low Voltage ImpulseResponse,LVIR)也是一种有效的变压器状态监测测方法,并且已经是一种用于确定变压器是否能通过短路试验的公认方法。此外,绕组间的漏感测试、油的相对湿度测试、绝缘电阻测试等也是变压器状态监测的常用方法。
1.2其它电力设备的状态监测
当前对高压SF6开关在线监测主要内容有:(1)SF6气体;(2)操作机构系统;(3)脱扣器和脱扣回路;(4)控制和辅助回路;(5)动力传动链。
通过这些监视,可发现90%以上的故障。
避雷器状态监测:(1)监测泄漏电流。在35kV及以上电压等级的避雷器上逐相装有泄漏电流监测仪(放电记录仪),能在线监测避雷器泄漏电流;(2)带电测试。对110kV及以上电压等级的避雷器进行带电检测泄漏电流;(3)红外检测。用红外热像仪对设备接头情况进行检测。
2目前运行设备存在的主要问题及检修
2.1目前变电设备主要存在以下问题
(1)仍有少量老旧设备在电力系统继续服役运行,由于当时设备制造、材料等方面原因,设备性能较差,故障较多。设备检修后,由于受检修水平的影响,有时设备运行性能反而下降,这些设备故障率高,需要重点关注,仍然需要定期维护和大修,特别是国产液压机构断路器,其机构故障偏多,检修工作量大。此外,因隔离刀闸零部件存在缺陷、机构或闭锁问题导致隔离刀闸操作故障或操作不灵活,也影响了设备的安全运行,大部分原因是设备长期不操作、维修不及时或维修不到位引起。(2)国内某些SF6开关厂家制造工艺不良,设备出厂前干燥不彻底使用时出现故障,导致现场一些运行的SF6开关设备存在缓慢泄压、微水超标等问题。(3)6kV~35kV中压设备缺陷明显增多。
2.2状态检修技术
状态检修是根据先进的状态监测和分析诊断技术提供的设备状态信息,基于设备在需要维修之前存在一个使用寿命这一特点,来判断设备的异常,预测设备的故障,根据设备的健康状态来适时安排检修计划,实施设备不定期检修及确定检修项目。状态检修能有效地克服定期检修造成设备过修或失修的问题,提高设备的安全性和可用性。状态检修是一个系统的工程,其核心部分主要有变电设备的状态检测、设备的故障诊断以及设备的状态预测等。
(1)对于GIS组合电器、SF6开关设备,除了进行一些必要的简单维护外,一般不进行停电维修。对于普通油断路器,出现缺陷和问题最多的是开关的操作机构部分:如机构渗油、机构卡涩等。
(2)对于变压器检修,可以通过对变压器铁芯接地电流的在线监测,来判断变压器铁芯是否有多点接地故障;通过对变压器油气监视仪的在线监测,来进行油气分析。2005年永庄变电站就是通过主变在线监测得出的数据进行综合分析,诊断铁屑造成主变内部铁芯有多点接地故障,及时对主变停电进行大修。但对于变压器油中含水量、绕组温度分布及其绝缘的老化程度(例如糠醛含量)等的在线监测,目前尚无好的解决方法,正在积极探索中。
(3)对于避雷器,能根据监测泄漏电流是否有大的突变,综合分析诊断是否有内部故障。2003年之前,永庄变电站多次发生避雷器爆炸事故。后来该站对110kV及以上电压等级的避雷器逐相安装泄漏电流监测仪(放电记录仪)。值班员每天进行巡视检查,及时发现多起避雷器异常的紧急缺陷,及时停电检修,避免造成更多的事故。
(4)对于设备的发热,除了变电站用点测温仪测温外,我们运行所的巡检班还定期用红外热像到各站进行测温,综合分析诊断缺陷,提出检修方案。
2.3设备的故障诊断
目前,在设备故障诊断中,结合现场实际,有很多诊断手段:如振动诊断、噪声诊断、射线诊断等。绝缘破坏和温度上升引起的故障,在电气设备中占很大的比例。绝缘诊断技术采用交流电压、电流为参数,矢量叠加原理,漏电流法、局部放电法与tgδ法诊断电气设备的绝缘。绝缘是电器设备中的薄弱环节,电器设备的事故大多是因绝缘损坏造成的。电气设备只要有电流通过就会产生热量,在温升范围内,设备能安全运行,一旦温升超过极限,就会产生故障。判断变电设备是否有故障应该运用多种诊断技术综合分析后才能做出结论。“状态监测”是特征量的收集过程,而“故障诊断”是特征量收集后的分析判断过程。
1.金属氧化锌避雷器状态检测方法研究现状。这种设备状态检测模式是对所有金属类避雷装置的最常用方式,主要有全电流检测法、零序电流法、阻性电流法、红外检测法等。
1.1全电流检测法。全电流检测模式主要是检测金属氧化锌避雷装置的全部泄漏电流,其中包括电阻和电流两个部分,在测定的过程中,容性电流基本保持不变,系统稳定运行时性电流只占总电流的10%-20%,这种测量方式对较大故障或者老化的设备监测效果的最为明显。
1.2零序电流法。零序电流即三次谐波阻性电流分量,通过三相接地线来测取三相电流中的基波分量,一旦任何一相出现泄漏时,就会造成电力系统的运行不稳定,从而检测出故障所在。
1.3阻性电流法。阻性电流虽然只占避雷器总泄露电流的很小部分,却直接跟MOA的绝缘性能和运行状态密切相关,通过监测MOA的阻性电流可以较灵敏的在早期预先发现MOA的老化及受潮趋势。
1.4检测法。氧化锌避雷器正常运行时要消耗一定的功率,而且其几何尺寸分布均匀,所以外表发热也是整体的。正常时氧化锌避雷器热像表现为轻度发热,整体温度分布均匀。受潮发热为局部发热,而且一般为个别元件发热,氧化锌避雷器阀片老化通常是整体或元件的普遍发热特征,表现为多相和多个元件普遍温升较高。
2.变压器铁芯接地在线监测研究现状。很多变电站中的变压器在运行的过程中,线圈中的电流引起电场分布不均匀,变压器中的铁芯就出在这个不稳定的电场当中,如果电位差达到一定得程度,就会产生火花,最终必将导致电力系统的设备事故。一般的运行过程当中,铁芯的一段需要进行接地处理,所以在额定电压的作用下,不容易产生电力系统的波动。变压器铁芯出现多点接地故障原因众多、故障率很高、造成经济损失很大,为此,许多变压器制造厂家与运行单位都非常重视铁芯多点接地故障研究工作,并从变压器铁芯结构、检测手段、处理方式等方面提出了改进建议。
二、变电站电气设备泄漏监测研究内容
现场检测一年当中多座变电站(最好是涵盖多个电压等级的敞开式变电站和GIS变电站)常见变电设备(变压器、避雷器、互感器、电缆中端)的接地线上的泄漏电流信号及其谐波信号,测量范围选定50Hz~400Hz;对所测到的电流信号进行幅值分析和谐波分析,总结各类变电站下各类设备接地线上电流信号的幅值和谐波规律;研究周围电气设备、环境温度、湿度对泄漏电流的影响规律。
三、变电站电气设备泄漏监测研究方案
(1)调研:调研变压器铁芯接地电流,避雷器和互感器泄漏电流在线监测方法,所遇到的干扰问题,以及常见的抗干扰方法,撰写开题报告。(2)现场数据获取:联系变电站,配合测量工作。由于仅测量接地线上的工频电流信号及其谐波信号,不需要触动设备的部件,因此对设备的运行及安全均无影响。用现有的信号测量系统(包括:窄带电流传感器(50Hz~400Hz)、放大器、示波器和计算机)测量上述设备的接地线上的信号。(3)数据分析。幅值分析。采用统计分析的方法,统计信号的幅值的概率分布。采用快速傅立叶变换,对信号的频谱进行分析,统计各谐波成分的概率分布,以及较大频率的分布范围。周围电气设备、环境温度、湿度对泄漏电流的影响规律。
四、预期成果及创新点
[关键词]氧化锌避雷器 不良现象 常见异常 安全运行
中图分类号:TM862 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)03-0300-01
一、氧化锌避雷器概述
氧化锌避雷器(MOA)是当前最先进的一种过电压保护装置,用来保护电力系统中各种电气设备的绝缘免受过电压的损坏。
MOA主要由封装在瓷(复合绝缘)套内的若干氧化锌非线性电阻阀片串联组成。在正常工作电压下,其具有极高的电阻而呈绝缘状态,仅有几百微安的电流通过;当过电压侵入时,呈低阻状态,阀片“导通”将大电流通过阀片泄入地中,泄放过电压电荷,此时其残压不会超过被保护设备的耐压,达到了保护目地;此后,当作用电压降到动作电压以下时,阀片自动终止“导通”状态,恢复绝缘状态,从而保证了电气设备的正常运行。
MOA内部有一导线从底部引出至大地,当中串联一只泄漏电流表,以监视避雷器阀片绝缘情况。避雷器屏蔽线接于避雷器瓷套的最后一级裙边上,用一导线连接大地,作用是使瓷套表面电导电流不进入泄漏电流表,使泄漏电流表测量更加精确。
二、氧化锌避雷器运行中常见的不良现象及其征兆
为了保证MOA安全可靠运行,我们需要随时监测其运行性能并及时发现运行中的不良现象。下面就对人们所关心的避雷器在运行中经常出现的几种不良现象及其征兆进行归纳:
1.氧化锌阀片老化现象
MOA由于在运行中要承受工作电压的作用及各种因素的影响,长期使用会出现氧化锌阀片的老化现象。阀片劣化造成泄漏电流上升,甚至造成与瓷套内部放电,放电严重时避雷器内部气体压力和温度急剧增高,而引起MOA本体爆炸,内部放电不太严重时可引起系统单相接地;此外阀片劣化还导致了避雷器功率损耗的增加。MOA运行劣化的最直接、最明显的变化是在持续运行电压下,泄漏电流中阻性电流IR峰值增大,上升速率加大。
2.内部阀片与外部瓷套之间的局部放电现象
当避雷器外部瓷套受到污秽及潮气作用时,外部瓷套上的电位分布发生变化。特别是在避雷器上或下部存在干区时,电位分布将更不均匀,内部阀片与外部瓷套间存在较大的径向电位差。当电位差较大时,可能发生径向的局部放电,产生脉冲电流。如果电流很大,会使阀片在电流聚集的地方温升过高被烧熔,损坏阀片,导致整个避雷器破坏。这种情况对避雷器危害很大,须及时处理,以保证避雷器的安全运行。在阻性电流上有脉冲电流尖峰出现,可作为出现径向局部放电的一个判据。
3.内部受潮现象
避雷器受潮主要是密封系统不良及呼吸作用引起的。如果运行中的避雷器内部受潮,泄漏电流则增大,受潮严重时出现沿氧化锌阀片柱表面和避雷器瓷套内壁表面的放电,引起避雷器爆炸。MOA受潮时阻性电流增加,这种增加不会随时间延长而减少。检测泄漏电流阻性分量的变化,根据波形及阻性电流变化的幅度可推断是否发生内部受潮现象及受潮程度。
4.避雷器外套表面的污秽状况
避雷器表面积污较严重时,因积污受潮而发生污闪,或出现表面泄漏电流增加现象,该电流将通过避雷器底部的入地线叠加在避雷器的总电流中。一般避雷器表面的污闪或泄漏电流的增加只是在一段时间内出现,过一段时间后将消失,表明污秽导致的阻性电流增加与内部受潮导致阻性电流长期增加有本质区别。因此监测避雷器的阻性电流时,如发现避雷器在一段时间内阻性电流增加,有可能是避雷器外套表面积污较严重,应及时处理。
5.热破坏现象
MOA的热破坏是由于雷电或其他暂态过电压能量的注入,使避雷器瞬时的发热大于其散热能力,或由于受潮等引起氧化锌阀片的阻性电流增加导致热破坏。阀片由于吸收暂态能量或阻性电流增加而引起阀片温度升高时,在相同的荷电率作用下导致避雷器的功率损耗增加。因此通过实时监测避雷器的有功功率,如果有功功率不断增加到极限工作点的功率值,则应及时检查避雷器,防止出现热破坏。
三、氧化锌避雷器最常见异常分析及处理
1.泄漏电流表为零。可能引起该现象的原因有:表计指示失灵;屏蔽线将电流表短接。处理方法为:
(1)用手轻拍表计看是否卡死,无法恢复时,应添报缺单,修理或更换。
(2)用令克棒将屏蔽线与避雷器导电部分相碰之处挑开,即可恢复正常。
2.泄漏电流表指示偏大。根据历史数据进行分析,如发现表计打足,应判断避雷器有问题,应立即汇报调度,将避雷器退出运行,报请检修检查。
3.避雷器瓷套管破裂放电。在工频情况下,避雷器的瓷套管用于保证避雷器必要的绝缘水平,如果瓷套管发生破裂放电,则将成为电力系统的事故隐患。此种情况,应及时停用、更换。
4.避雷器内部有放电声。在工频情况下,避雷器内部是没有电流通过的。因此,不应有任何声音。若运行中避雷器内有异常声音,则认为避雷器损坏失去作用,而且可能会引发单相接地。这种情况,应立即汇报调度,将避雷器退出运行,予以调换。
四、保证氧化锌避雷器安全运行的几点建议
1.正确选用与使用并加强验收
为了避免MOA在运行中发生各类问题,选用中应注意技术参数的正确选择;使用中也应注意对使用条件的要求;每批产品都要进行严格验收。
2.坚持常规试验,定期检查MOA的绝缘情况
主要项目是测量绝缘电阻、测直流1mA时的临界动作电压U1mA及75%U1mA下的泄漏电流。而且避雷器试验前必须进行外部检查,检查其外部有无损坏及放电现象。
3.坚持MOA的运行监测,综合分析绝缘状况
除定期试验外,还应测量运行电压下交流泄漏电流的全电流和阻性电流等。运行值班人员应配合试验人员,定时在线监测和带电测试,对于预试中数据快接近不合格的MOA要加强监测。运行中定期监测MOA的持续电流的阻性分量,是保证安全运行的有效措施。试验数据要与历年相比较,综合分析判断,排除天气温度的影响。测量前应将瓷套表面污物擦拭干净,防止表面泄漏电流的影响。
4.应用红外线热像仪检测MOA受潮发热情况
红外线热像仪测试MOA表面瓷套的温度,能有效地及时检查出MOA是否严重受潮,阀片的电导电流有否剧增。有条件的地方建议在每一年雷雨过后采用红外线热像仪普测变电站运行的所有MOA瓷套表面温度,以加强MOA运行监测的手段。
5.防污措施
采取必要的避雷器瓷套的防污措施,如定期清扫或涂以防污闪硅油,在MOA选型上选用防污瓷套型的MOA。
6.谐波治理
由于电阻片的非线性,当正弦电压作用时,还有一系列的奇次谐波,而在高次谐波作用时就更加速了电阻片的劣化速度。所以加强电网谐波的治理力度,在有谐波源的母线段增设动态无功补偿和滤波装置,以使电网的高次谐波值控制在国家标准允许范围内。
7.技术管理