電力系統(tǒng)是一個由眾多發(fā)電、輸電、變電、配電及用電設(shè)備連接而成的大系統(tǒng),電力設(shè)備的故障不僅會造成供電系統(tǒng)意外停電而導(dǎo)致電力企業(yè)經(jīng)濟效益減少,而且有可能造成用戶的重大經(jīng)濟損失,因此這些設(shè)備的可靠性及運行狀況直接決定了整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全,也決定了電力企業(yè)的經(jīng)濟效益及供電質(zhì)量和可靠性。
??對電力設(shè)備進行在線監(jiān)測,并借助各種先進的計算方法對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析,以便及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備的故障隱患,采取預(yù)防措施,實現(xiàn)科學(xué)的設(shè)備故障診斷和狀態(tài)檢修,對電力系統(tǒng)運行的可靠性、安全性具有重要意義。隨著在線監(jiān)測技術(shù)不斷發(fā)展和成熟,以及在線監(jiān)測技術(shù)近年來在我國電力系統(tǒng)的成功應(yīng)用,狀態(tài)檢修替代定期檢修已被電力系統(tǒng)所接受和認(rèn)同,成為設(shè)備檢修的必然趨勢。國家電網(wǎng)公司早在2010年頒發(fā)了《變電設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)導(dǎo)則》并開始全面推廣實施設(shè)備狀態(tài)檢修,全面提升設(shè)備智能化水平,推廣應(yīng)用智能設(shè)備和技術(shù),實現(xiàn)電網(wǎng)安全在線預(yù)警和設(shè)備智能化監(jiān)控。
??目前,在線監(jiān)測主要以變電站一次設(shè)備為主,包括有:電容性設(shè)備的電容量、介損在線監(jiān)測;金屬氧化物避雷器的全電流、阻性電流在線監(jiān)測;變壓器本體絕緣油色譜在線監(jiān)測、本體超高頻局放在線監(jiān)測、套管局放、介損在線監(jiān)測、有載開關(guān)動態(tài)特性在線監(jiān)測;GIS超高頻局放在線監(jiān)測、微水在線監(jiān)測;開關(guān)機械特性監(jiān)測及六氟化硫氣體密度在線監(jiān)測等。
??1.電力設(shè)備溫度在線監(jiān)測的必要性
??溫度是表征一次設(shè)備正常運行的一個重要參數(shù),電力設(shè)備連接部位,由于氣候冷熱變化、設(shè)備基礎(chǔ)變化、加工工藝、設(shè)備受到環(huán)境污染,嚴(yán)重超負(fù)荷運行、觸點氧化等原因造成壓接不緊、壓力不夠、觸頭接觸部分發(fā)生變化、最終導(dǎo)致接觸電阻增大,在電流通過時,溫度升高,從而引起設(shè)備老化,絕緣下降,嚴(yán)重的還能觸發(fā)電弧短路,燒壞設(shè)備,擴大設(shè)備損壞范圍,降低設(shè)備使用壽命,甚至容易引起一次設(shè)備起火爆炸,尤其是活動刀閘的動、靜觸頭部分更加嚴(yán)重,故障率高,這些都時時刻刻威脅電力設(shè)備的安全運行。據(jù)不完全統(tǒng)計,目前國內(nèi)的眾多電力公司、發(fā)電公司如:廣東、山西、浙江、河北、四川、遼寧、甘肅、江西等地區(qū)均不同程度地出現(xiàn)了變電站開關(guān)柜、封閉母線、隔離開關(guān)、電力電纜等設(shè)備由于絕緣老化或接觸不良而造成溫度變化異常,進而引發(fā)事故的的現(xiàn)象,2003年山西省陽泉市盂縣220kv變電站和2004年的大同北郊220kv變電站的220kv的高壓隔離開關(guān)的動靜觸頭都由于接觸不好長期發(fā)熱,沒有及時發(fā)現(xiàn),最終導(dǎo)致動靜觸頭燒毀變形,引起兩次重大事故,導(dǎo)致大面積停電,直接和間接的經(jīng)濟損失都達上千萬元。電力設(shè)備的發(fā)熱現(xiàn)象已經(jīng)引起電力運行部門的高度重視。
??目前,針對電力設(shè)備溫度監(jiān)測大都采用傳統(tǒng)的示溫蠟片法和紅外測溫儀定期測量的方式,這兩種方式存在以下問題:
??(1)示溫蠟片法,易老化和脫落,溫度指示范圍窄,精確度低,人工操作,無法實現(xiàn)自動化管理;
??(2)紅外測溫儀只能直線點檢測,受環(huán)境影響測量精度,且經(jīng)常受遮攔而無法測量;
??(3)需人工定期巡視,工作強度大,需近距離測溫,安全系數(shù)低;
??(4)非在線式溫度監(jiān)測,不能反映溫度的變化過程和及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常。
??因此,傳統(tǒng)的離線式溫度監(jiān)測方法已經(jīng)無法滿足如今電力生產(chǎn)高效以及電力運行安全、可靠的要求,迫切地需要尋找在線監(jiān)測技術(shù)手段,對電力設(shè)備運行溫度進行在線監(jiān)測,及時發(fā)現(xiàn)電力設(shè)備運行溫度異常狀況,避免電力設(shè)備損壞和電力事故的發(fā)生。同時,對電力設(shè)備溫度進行在線監(jiān)測,進一步完善了電力設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)測的監(jiān)測范圍,為電力設(shè)備狀態(tài)檢修提供了表征設(shè)備運行狀況的重要參數(shù),對電力設(shè)備甚至整個電力系統(tǒng)的安全運行具有重大意義。
??2.電力設(shè)備溫度在線監(jiān)測技術(shù)發(fā)展趨勢
??電力設(shè)備溫度在線監(jiān)測技術(shù)一般由先進的傳感器技術(shù)、通訊系統(tǒng)、計算機與信息處理技術(shù)、專家分析系統(tǒng)及系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息庫組成。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,電力設(shè)備溫度在線監(jiān)測技術(shù)向著自動化、智能化、實用化的方向發(fā)展。