电力设备状态监测
电力设备状态监测
电力设备状态监测旨在通过先进的检测技术和分析诊断技术,实时了解并评估电力设备的运行状况,确保其安全、稳定和高效地运行。福州亿森电力公司在这一领域实施的方法包括输变电设备状态监测和配电网设备状态监测。
背景介绍
电力设备状态监测是为了保障电力系统的安全运营,对系统内重要设备的运行状态进行监控和检测。这项工作的主要目标是尽早发现设备的劣化趋势,以便在潜在故障或性能显著下降前进行维护或替换,防止安全事故的发生。电力设备在长时间的工作过程中会受到电气、热力、机械等多种负载的作用,同时也会受到自然环境因素的影响,如温度、气压、湿度和污染等。这些因素会导致设备的老化、疲劳和磨损,进而使其性能逐渐下降,可靠性也随之降低。设备的绝缘材料在高压高温环境下会发生成分和结构的变化,导致介质损耗增加,绝缘性能下降,最终可能导致绝缘失效。暴露在空气中的绝缘子还会因环境污染而导致表面绝缘性能下降,引发沿面放电故障。导电材料在长期热负荷作用下可能会被氧化、腐蚀,导致电阻和接触电阻增大,或者机械强度下降,最终失去原有的工作能力。机械设备的结构部件则会在长期负荷或操作过程中遭受锈蚀、磨损,甚至出现运动障碍、泄漏等问题。所有这些变化统称为劣化,它们通常是缓慢的渐进过程。随着设备使用寿命的增长,其性能和可靠性都会逐渐下降,故障率也会随之上升,这有可能威胁到整个系统的安全性。因此,对这些设备的运行状态进行监测至关重要。
发展现状
传统的电力设备状态监测方法主要包括人工巡检和定期预防性检修。工作人员会对正在运行的设备进行常规巡查,通过观察外观、查看仪表等方式判断是否存在异常情况,以防止事故发生。此外,设备还会按照预定计划进行停机检查,进行预防性的绝缘测试和机械动作测试,及时修复结构缺陷。这种定期巡检和预防性检修的制度对于电力设备的安全运行起到了关键作用。随着传感技术和计算机技术的进步,电力设备状态监测正朝着自动化、智能化方向发展,设备的定期检修制度也在向预测性检修转变。电力设备状态监测涉及到广泛的非电参数,如热学、力学、化学参数等,需要多种类型的传感器来进行监测。随着实际可用的传感元件的出现,具备状态监测功能的新一代电力设备成为了构建自动化电力系统的基础。微电子技术和计算机技术的发展也为传感器信号的记录、处理和判断提供了强大的支持,同时还能够执行必要的控制操作,为电力系统的智能控制奠定了基础。
在线检测
在线检测是指在设备运行状态下进行的检测,这种方法不会影响系统的正常运行,同时还能直接反映设备的实际运行状态,相比离线检测更加有效、及时和可靠。在线检测的主要挑战是如何在不影响设备运行的情况下进行检测。电力设备通常在电力系统中运行,且工作在额定电压下,因此检测系统必须与高电压区域保持可靠的隔离。对于封闭式的设备,如变压器和断路器,内部状态的检测需要特殊的内部传感器,或者可以通过对外部状态的检测进行推断。为了实现在线检测,需要采用合适的传感方法或判断手段。例如,利用辐射传感可以检测设备的发热和放电现象,以此判断是否存在过热和局部放电问题;利用声音和振动传感可以检测设备的机械结构系统及其间的放电故障;利用表面电位变化或感应电流的检测可以判断内部绝缘的完整性等。由于运行设备通常位于工业环境中,难免会受到各种干扰,因此传感信号的处理和判断非常重要。对于设备状态的判断,通常需要结合多个方面的信号进行综合分析。针对不同的设备,需要开发专门的处理和判断程序,这些程序通常由计算机系统实现,形成一种专家系统。
光电检测
光电检测是利用光/电和电/光信号的转换来实现各种电量和非电量的测量。随着光电子器件和光导纤维的发展,光纤传感技术在工业领域的应用越来越广泛。光电检测的基本原理是将待测信号转化为光载波信号,然后通过光导纤维传输至接收端,再通过光/电转换将光载波信号解调成原始信号。许多光学物理效应已被用于信号调制和检测,如光弹性效应可用于测量压力和形变;电光效应可用于测量电场和电压;磁光效应(法拉第效应)可用于测量磁场和电流;荧光效应可用于测量温度等。光导纤维的应用使得这些检测方法得以实现。光电检测的优势在于其良好的绝缘性能,解决了高电压绝缘的问题,使得许多处于高电位位置的物理测量成为可能。光信号通过光导纤维传输,不易受到外界电磁场的干扰,尤其适合在电磁干扰强烈的电力系统中使用。此外,光电检测的频率响应较高,在计算机数据传输上也有广泛应用,形成了光电通信网络。
目录
概述
背景介绍
发展现状
在线检测
光电检测
参考资料