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摘要:电力设备安全可靠运行是电网高效运行的先决条件,也是确保我国电力行业的稳定发展最好的保障。然而,随着我国的电力工业逐渐发展和扩张,电网正常运行的安全性对电力设备的要求越来越高。如何防止电气设备故障已成为电力行业需要研究的重要课题。电气设备故障一般反映在绝缘性的缺乏,这些故障的发生一般都会有一定先兆性。因此,通过这些前兆性,确定设备绝缘缺陷,是防止设备故障的关键点。本文主要通过绝缘油电气高压试验和设备的色谱分析或简化分析两种方法来综合判断设备故障。基于高压电气试验方法和绝缘油简化法以及气象色谱分析方法的综合应用的方法能有效地判断电力设备的故障,更准确地反映故障的位置和严重程度,为能迅速解决提供良好的参考依据,提高电力系统运行的安全性和可靠性。
关键词:油化实验;电气实验;设备故障;判断
引言
相关统计数据显示,在当前我国电气设备,设备故障的很大一部分原因是由于缺失绝缘性,因此,对相关电力工作人员来说,加强电力设备绝缘类型的检测,可以在很大程度上控制电气设备出现故障。到目前为止,我国对设备绝缘测试主要包括两种类型的在线监测和离线测试,离线测试是使用最广泛的方法;而在线监测是通过统计一些数据在设备运行的过程中,经过很长一段时间之后,积累了一定数量的数据,分析数据的设备绝缘状况是不是良好状态。因此,为了使电力设备可以经济、安全、正常运行很长一段时间,我们必须制定严格的测试计划,
通过分析电气绝缘油和高压测试两种方法,综合判断设备故障。
1、电气设备绝缘检测的意义
电气设备的故障,一般是因为缺失绝缘性,发生这种故障,将伴随着某种先兆性,通过这些前兆性,工作人员判断设备内部绝缘缺陷,明确设备的运行状态,防止设备故障。因此,安全稳定运行的电气设备绝缘监测装置,提高电力系统的安全运行有着不容忽视的作用。
一般来说,做电气设备的绝缘测试时,需要注意以下条件:
(1)采购的设备,需要制造商,检验和测试产品和原材料,以确保设备符合国家有关规定和标准,再购买,避免不合格产品会进入电力系统,同时还可以减少利益纠纷。
(2)设备故障进行维修或改造后,需要绝缘测试,测试设备的性能,看看它是否能满足电力系统的安全运行的要求,是不是可以继续使用,如果可以使用,需要更换。
(3)需要定期绝缘测试运行的电气设备,及时发现隐患,最大程度上避免设备出现隐患。
2、电气与油化试验对于设备故障的综合判断
电力和石油实验实际上包括绝缘油的简化和电气高压测试或气相色谱实验两部分,通过进行综合利用,可以更有效地判别电力设备故障。以下对其进行分别分析:
2.1电气高压试验
电气高压试验是对电力系统主要一个关键设备,如大型电动机、电力电缆和GIS等,电气设备的容量通常是比较大的,如果使用传统的测试设备,不能满足测试要求,也不能针对错误进行判断。在实际绝缘测试,使用的方法是使用振荡电压测试系统、超低频测试系统等等,结合现场试验,测试和判断设备的绝缘性。
(1)振荡电压试验系统:振荡电压测试检测高压电缆,电缆的电压通常是可以超过110千伏。这个测试方法可以在设备的正常运行的时候,进行定期测试,也可以在设备刚刚投入使用进行检测。测试过程包括:高压电力电缆绝缘测试时,首先,需要使用直流高压发生器,对电容器充电,确保充电电流达到相应的要求。然后,充电到某种程度上,使球隙放电。然后,要对测试电路回路充电,达到一定幅度后,停止球隙放电。在这种情况下,测试电缆、电阻和电感线圈组成一个电路回路,通过放电电压测量电路,可以判断是否符合震荡波的衰减电压标准,从而来判断电缆的绝缘性。
(2)超低频试验系统:出现超低频的频率测试系统,有效地解决了设备处理不便造成现场测试效率低下的问题,因此非常适合现场测试,用于中压电力电缆绝缘测试。超低频测试系统适用于通信测试,因此测试电压频率的降低将减少电容电流,用超低频的能力可以在很大程度上减少测试电源的重量,所以,测试是简单、有效的。
(3)工频交流实验系统:工频通信系统对高压电力电缆或较大的电容测试,会有一些缺陷性,主要是由于电容量增加,然后使用升压变压器和稳压器还将继续增加重量,影响运输和使用设备。因此,在工厂频率通信实验系统应用程序中,需要确保电容在一定范围内,确保绝缘测试的顺利进行。
(4)直流耐压试验系统:现在我们讨论直流耐压试验系统,它是在工频整流技术的基础上实现的,有故障率低、电路简单、过载能力强的特点。为了保证测试的安全,使用微安计处于高压连接,必须有良好的屏蔽,屏蔽线用于高压电线,测试电缆保护:对于小电容测试设备时,需要设置相应的滤波电容器。
3、气相色谱分析
气象色谱分析法,主要是分析设备的绝缘油溶解气体,发现电抗器、变压器等设备的潜伏性故障,该方法相比电气高压测试有更为明显的效果影响。这里主要是几个常用的故障诊断和定位方法进行了分析。
3.1绝缘油简化试验与介损试验
主要指的是结合化学、物理和电气绝缘性质,检测分析其水分、酸值、游离碳、油损失,并与正常的设备进行对比,确定设备存在的问题和故障的严重性。受到影响的设备在使用过程中因为潮湿或潮湿影响材料老化造成的故障,就可以通过介质损耗测试来进行判断。以下采用某处在高压电气设备连续三年的试验数据,简化测试和绝缘油介质损耗测试的应用程序进行了分析。测试数据如下:
从表中可以看到,从2010到2012年,高压设备介质损耗值逐渐增加,到2012年已经严重超标,说明电流互感器内部存在的受到潮湿影响的现象。判断故障并进行准确定位,并作绝缘油简化测试,发现变压器内部水分逐年增加,击穿电压也正处于逐渐减少阶段。拆开查看互感器,发现在其底部存在积水,证明了实验结果的准确性。
3.2气相色谱分析
通过分析绝缘油中溶解气体浓度的内容和组成成分,判断变压器潜伏性故障。如果变压器处于良好状态,并在待机状态,当气体溶解在绝缘油的数量趋于稳定,各种气体的内容一般是:0.3%的二氧化碳、70%的氮气、30%的氧气,和少量的一氧化碳,其他微元素可以忽略,在一般情况下,确定变压器潜伏性故障内部气体,主要包括氮气、氧气、二氧化碳、一氧化碳、氢气等。
3.3实例分析
某个变电站主变压器发生异常,通过高压电气试验,发现直流电阻百分比过高和不平,就可以初步判断Um故障的存在。然后,利用色谱分析法明确并精准的定位故障。通过对相关数据的分析和比较,判断热故障存在于相套管内部,内部连接的部分可能存在不利条件下,可能是铜销接触不良造成的故障。打开将军帽,发现其固定铜销已经有了一定量的损耗,就证明判断的结果是准确的,说明就是由于铜销故障而造成的三相数据的不平衡。
4、结束语
总而言之,只有综合运用分析绝缘油的简化法、气相色谱分析的方法、和分析高压电气试验方法,可以更有效地对电力设备预防性试验。另外,随着各种测试方法的结合可以提供更有效的依据判断,可以更准确地分析故障位置和故障的具体原因,更有利于寻求直接和有效的方法解决故障,提高供电的可靠性,对我国电力产业的稳定发展提供良好的保护。
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