劉航 王宇 張成濤 張婉蓉 劉靜楠 丁雨瀟 陶霖茂 任婁春 張小樂
保障電氣電網(wǎng)安全運行平穩(wěn)生產(chǎn)一直是我國智能電網(wǎng)升級更新工作中的重點和難點。電氣設(shè)備作為需要長期運行的機械化設(shè)備,在其運行過程中存在著許多危險性問題,近年來,我國有關(guān)電氣設(shè)備引發(fā)事故的案件頻發(fā),國內(nèi)多地出現(xiàn)由線路接頭老化、電纜頭接觸不良、隔離開關(guān)、封閉母線溫度出現(xiàn)異常等問題而引發(fā)變電站起火的情況,所以為了應(yīng)對這一問題,我們針對電氣設(shè)備溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)這一技術(shù)進行深入研究,從研究電氣設(shè)備溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)的意義入手,結(jié)合現(xiàn)實出現(xiàn)的問題,希望能夠?qū)ΡU想姎怆娋W(wǎng)安全運行起到一定促進作用并有效預(yù)防電氣設(shè)備因溫度過高而造成的起火問題。
電氣設(shè)備;設(shè)備溫度;在線監(jiān)測系統(tǒng);在線檢測技術(shù)
我國目前在電氣設(shè)備溫度監(jiān)測中主要運用三種測溫方法,溫度傳感器測溫、光纖測溫和紅外測溫法,這三種方法需要與人工巡檢相配合運用,工作人員需要定期到各個電氣設(shè)備生產(chǎn)線進行巡檢和排查,對電氣設(shè)備溫度進行記錄,這個過程不僅費時費力,會大大降低生產(chǎn)的效率,還可能會出現(xiàn)工作人員的工作錯誤如漏記錯記,數(shù)值誤差大,更有時,如果工作人員過于懶惰或者忘記進行巡檢,沒有到現(xiàn)場進行數(shù)據(jù)填報,那么很有可能會造成電氣設(shè)備溫度過高但無人知曉,最后引起嚴重的不可挽回的電力事故。而電氣設(shè)備溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)的出現(xiàn)和運用則能夠大大降低這種事件的發(fā)生率。
電氣設(shè)備溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)能夠彌補傳統(tǒng)電氣設(shè)備溫度監(jiān)測方式和技術(shù)的不足,能夠全程自動化電子化,定時進行溫度數(shù)據(jù)傳送,巡檢工作人員設(shè)定好日常巡檢時間后,電氣設(shè)備溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)能夠準時將實時溫度數(shù)據(jù)用無線傳遞模塊投送給巡檢員,巡檢員即使不能到達現(xiàn)場抄數(shù)據(jù)也可以得到準確的溫度信息,降低了巡檢員的出錯率和誤差率,大大提高了巡檢電氣設(shè)備溫度的工作效率。并且,電氣設(shè)備溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)能夠在電氣設(shè)備溫度過高或供電電壓異常時發(fā)出警報,及時警示巡檢員電氣設(shè)備出現(xiàn)異常,巡檢員能夠在第一時間排除設(shè)備險情,避免出現(xiàn)嚴重的因電氣設(shè)備溫度異常而產(chǎn)生的事故和故障。
二、一些常見的電氣設(shè)備溫度異常故障
1.開關(guān)柜里的斷路器動、靜觸頭急速升溫故障
開關(guān)柜是開端和關(guān)合電力線路、進行線路故障保護,和監(jiān)測運行電量數(shù)據(jù)的主要設(shè)備件之一。一般情況下如果在制造輸送和安裝的過程中操作行為不規(guī)范,安裝方式不正確就有可能造成斷路器的觸頭接觸不良,整個電阻會突然增大,電阻增大電流就會產(chǎn)生大量的熱量,觸頭受到熱的刺激進行氧化反應(yīng),再次加大電阻,形成一個循環(huán)往復(fù)的惡性過程,最后會完全破壞掉斷路器的絕緣部件,嚴重時可能會燒毀開關(guān)柜。
2.開關(guān)柜里的母線接頭和電纜端子接頭急速升溫故障
開關(guān)柜的母線接頭和電纜端子接頭有很多用的是螺栓型設(shè)備接頭,這種接頭由于銅質(zhì)和鋁制母線的熱膨脹系數(shù)遠高于鋼制螺栓,在經(jīng)受負荷電流和溫度變化時很容易發(fā)生塑性變形。據(jù)實際測驗報告得出,如果接頭附近的溫度在工作時大于80℃,那么接頭處的金屬部件將會進行受熱膨脹,整個接頭的表面會發(fā)生錯位,發(fā)生氧化反應(yīng),如果再將溫度降低到正常水平,金屬部件會有一定的恢復(fù)但因為表面多了一層氧化膜,所以不能夠還原到安裝時金屬間的直接接觸,在這一原理的前提下,后續(xù)的每一次運行都會發(fā)生氧化,氧化后進行更嚴重的錯位,造成惡性循環(huán)。
電氣設(shè)備溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)主要由傳感器節(jié)點和數(shù)據(jù)匯總單元組成,一個簡單的電氣設(shè)備溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)通常擁有六個傳感器節(jié)點和一個數(shù)據(jù)匯總單元。其中,傳感器節(jié)點用來進行電氣設(shè)備溫度數(shù)據(jù)的采集和記錄,然后將溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移給無限傳遞模塊投送給數(shù)據(jù)的匯總單元,匯總單元相當(dāng)于一個數(shù)據(jù)處理器,將所有數(shù)據(jù)進行整合在特定時間通過發(fā)送手機短信傳遞給巡檢員的手機,當(dāng)電氣設(shè)備溫度或電壓出現(xiàn)問題,比如溫度異常升高和供電電壓缺壓時,匯總單元將第一時間給巡檢員的手機發(fā)送手機短信,巡檢員收到短信了也能夠第一時間向電氣設(shè)備溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)送提前設(shè)置好的固定格式短信,對電氣設(shè)備進行遠程操控,降低危險發(fā)生概率,及時調(diào)整電器設(shè)備狀態(tài),使電氣設(shè)備溫度恢復(fù)正常水平。這樣,電氣設(shè)備溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)就實現(xiàn)了與巡檢員之間的雙向聯(lián)系,巡檢員既能夠從電氣設(shè)備溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)中得到實時溫度參數(shù),又能夠向電氣設(shè)備溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)出操作指令,方便快捷。
1.安全可靠。電氣設(shè)備溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)多采用本安型傳感器,傳感器性能較穩(wěn)定,對電氣設(shè)備系統(tǒng)無害,不會在運行時增加電氣設(shè)備負擔(dān),也不受制于電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的電壓等級。
2.科學(xué)準確。電氣設(shè)備溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)采用科學(xué)的測量計算方法,能夠?qū)υO(shè)備的實時溫度進行準確的計算和測量,并且可以同時分析溫度與溫度的提升幅度即溫度提高規(guī)律,通過對溫升曲線的分析來決定是否需要進行溫度異常警告,防止發(fā)生錯誤警告造成不必要的麻煩和損失,達到科學(xué)精準預(yù)報。
3.維修幫助。電氣設(shè)備溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)能夠?qū)﹄娖髟O(shè)備的維修和檢修工作提供幫助。在發(fā)生溫度異常時,電氣設(shè)備溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)不僅能及時進行預(yù)報,還能夠準確迅速找到問題發(fā)生的位置,找出損壞點,幫助檢修人員快速找到問題的所在地,提高維修檢修效率,精準維修。
4.自我診斷。電氣設(shè)備溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)還擁有自我診斷能力,能夠定時對自身系統(tǒng)進行自我排查,從檢修通道著手掃描系統(tǒng)軟件,及時掃清內(nèi)部故障,提高系統(tǒng)使用壽命,保障電氣設(shè)備正常運行。
針對近年來我國電網(wǎng)運行中電氣設(shè)備因溫度過高等異常情況而電力事故頻發(fā)的情況,我們進行了電氣設(shè)備溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)的研究。我們發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)能夠較大的彌補傳統(tǒng)巡檢式測溫的短板和缺陷,能夠快速準確的對設(shè)備溫度異常進行分析和檢測,能夠?qū)崿F(xiàn)與巡檢員的雙向聯(lián)系,擁有安全可靠、科學(xué)準確、維修幫助和自我診斷等先進特點,在電氣設(shè)備存在溫度異?;螂娏﹄妷翰蛔愕惹闆r時能夠?qū)崟r對危險進行警報,防患于未然,對維護和保障電網(wǎng)運行,電力設(shè)備安全生產(chǎn)具有相當(dāng)高的現(xiàn)實意義,是一種先進的電氣設(shè)備溫度檢測技術(shù)。
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