澳门蒲京堵场网址:电力设备的景色监测才具的探讨现状及发展

发布时间:19-04-03 17:14分类:技术文章
标签:CAT64,断路器机械特性分析仪,CAT64断路器机械特性分析仪
断路器在*已成为电力系统中不可缺失的一部分,它被广泛的应用在配电系统中,其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等组合。当电源线或者电动机等发生短路、严重短路或失压欠压等故障时断路器能够自动切断电路,从而对电源线路及电动机等进行保护,而且在分断故障电流后一般不需要变更零部件。电力系统高度发展的*由于它的种种优良特性成为使用量大、使用面广的电器部件。
瑞典DV
POWER的CAT64断路器机械特性分析仪是*评估断路器状态的数字化仪器,是为安全快速检测中压或高压的瓷柱式断路器和落地罐式断路器而设计的。CAT64断路器机械特性分析仪采用了坚固耐用的设计并且结合了**的技术与*新的增强功能。CAT64断路器机械特性分析仪为了保证操作者的安全性采用了BSG(双端接地)设计,不需要额外的模块可不断开在断路器的两侧安全地连接。
通过新的测试结果和之前测试中得到的结果作比较是评估断路器状态的重要部分。CAT64断路器机械特性分析仪可将测试结果储存在内部的存储器中。CAT64断路器机械特性分析仪的DV-WIN软件分析中图形叠加功能可以对弈测试结果的偏差和变化,从而分析出断路器的状态变化。同样断路器检修结果的*终过程也可通过CAT64的DV-WIN进行软件分析并创建报告。

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【电工电气网】讯  
断路器是能够根据电流大小,时时对对电源线路及电动机等实行保护一类技术设备,科技的发展也推动它最终融合智能化技术,智能断路器也开始面向市场发展。   断路器可用来分配电能,不频繁地启动异步电动机,对电源线路及电动机等实行保护,当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路,其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合。   目前,电力系统的发展与建设过程中,断路器设备应用一直比较广泛。现在随着智能电网建设的兴起,对配套性设备的技术水平也提出更高的要求,智能配智能,断路器产品的技术发展越发趋于智能化。   智能断路器是用微电子、计算机技术和新型传感器建立新的断路器二次系统。其主要特点是由电力电子技术、数字化控制装置组成执行单元,代替常规机械结构的辅助开关和辅助继电器。新型传感器与数字化控制装置相配合,独立采集运行数据,可检测设备缺陷和故障,在缺陷变为故障前发出报警信号,以便采取措施避免事故发生。智能断路器实现电子操动,变机械储能为电容储能,变机械传动为变频器经电机直接驱动,机械系统可靠性提高。   智能断路器用于控制和保护低压配电网络。智能断路器一般安装在低压配电DW45万能式断路器柜中作主开关起总保护作用。DW45万能式断路器其技术性能已达到了国际上同类型产品的先进水平。   智能操作断路器的工作过程是:当系统故障由继电保护装置发出分闸信号或由操作人员发出操作信号后,首先启动智能识别模块工作,判断当前断路器所处的工作条件,对调节装置发出不同的定量控制信息而自动调整操动机构的参数,以获得与当前系统工作状态相适应的运动特性,然后使断路器动作。

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电力设备的状态监测技术的研究现状及发展添加日期:2006-11-16
作者或来源:中国电力设备管理网
20世纪90年代以来,在发电厂中应用状态监测技术以及发展新的状态监测技术已成了发电厂最重要的任务之一。两方面原因促成了这种需要:首先,发电厂电气设备的安全运行非常重要,任何意外故障都可能造成重大事故,停电会带来巨大的经济损失,这在当前竞争日趋激烈的环境下尤为显著,而设备本身是发电厂的贵重资产并消耗大量维护费用。应用状态监测技术可以避免意外停机,最大限度缩短停机时间,减少维护费用,延长机器寿命,它为最优使用机器提供了大量有价值的信息,有很大的经济效益。其次,计算机技术、传感器技术、信号处理技术以及人工智能技术的发展使得对电气设备实施有效的状态监测成为可能。随着状态监测系统在可靠性!智能化和经济性方面的进一步提高,状态监测技术将在电力系统中获得广泛应用。
然而,状态监测在很多方面仍处发展之中,当前的研究工作主要集中在监测系统的灵敏性、可靠性和自动化方面,同时希望系统的成本不致太高。
一、状态监测的基本概念
状态监测可定义为一种监测机器运行特性的技术或过程,通过提取故障特征信号,被监测特性的变化或趋势可用于在严重故障发生前预知维护需要,或者评估机器的“健康”状况。状态监测利用了整个设备或者设备的某些重要部件的寿命特征,开发应用一些具有特殊用途的设备,并通过数据采集以及数据分析来预测设备状态发展的趋势。状态监测是为基于状态的维护或预知性维护服务的一种技术。在应用状态监测技术以前,一直采用基于时间的维护策略。基于时间的维护根据检修时间表或运行时间离线检修设备,可以防止许多故障,然而在检修间隔期内仍会发生意外故障。由于没有设备当前状态的任何信息,维护活动的安排具有盲目性,浪费了大量人力、时间和金钱。要构成一个状态监测系统,必须首先考虑监测及诊断对象的故障机理,这有赖于监测对象物理模型的建立。例如,大型发电机的定子温度监测、振动监测,首先要考虑物理模型,由模型分析确定出合适的特征量,为故障检测和诊断提供基础。状态监测系统借助于电气接口,监控运行中的设备,在故障发生前预知维护需要,判定并详细定位故障,甚至估计设备寿命。
二、主要电气设备的状态监测电力变压器的状态监测
确保变压器正常运行的主要部件包括:绕组、铁心、绝缘油、冷却器及有载调节器。故障统计表明,OLTC故障和绕组故障最常见。因此,监控的关键参数包括OLTC故障、油/纸绝缘的老化、负载和运行状态。OLTC故障主要由机械故障引起,然后是电气故障,比如触点烧损、转换电阻燃烧和绝缘问题。OLTC的振动监测是有效的在线监测方法,并且成本适中。绕组绝缘和主绝缘是影响变压器寿命的最大的问题之一,可通过温度、油中气体分析,局部放电和湿度分析来监测。负载和运行状态的基本信息可通过电压、电流互感器监测。振动监测是检测OLTC故障的最佳方法通过加速度计获取变压器铁心和绕组的振动数据,并同电流和热数据一起用于在线确定变压器的运行状态。
发电机的状态监测定子绕组故障:包括绝缘故障、绕组导体故障和绕组端部故障。由于大多数定子绕组故障是电气绝缘逐渐劣化的结果,绝缘故障便成了主要关注对象。定子绕组绝缘故障的主要早期特征便是机器内局部放电行为的增加,因此,对局部放电的监测成为实施定子绕组状态监测的主要工具。转子体故障:它主要由巨大的转子离心力、大的负序暂态电流和转子不同心引起。在转子旋转时由于自身重力的作用,转子材料表面的裂缝将扩散,这将引起灾难性的转子故障。在负序电流作用下,转子涡流损耗会造成过热并导致疲劳裂纹的出现。如果发电机和系统之间满足谐振条件,突然的暂态过程可能导致转子扭振,从而引起转子故障。转子不同心会引起振动,并出现不平衡的磁拉力。对转子体故障的早期检测可通过振动监测和气隙磁密监测来实现。
转子绕组故障:主要是匝间短路故障。匝间短路可能由于发电机在低速启动或停车时,槽中导体表面的污物引起了电弧,或者是巨大的离心力和高温影响了绕组和绕组绝缘。匝间短路故障可引起局部过热甚至导致转子接地。通用的监测方法是采用气隙磁密监测,通过探测气隙磁密,可以确定匝间短路的数量和位置。定子铁心故障:主要是铁心深处的过热问题。热监测技术已被用于变压器和电动机定子绕组的监测中,但很少有用于定子铁心监测的报道。
感应电动机状态监测
定子故障:感应电动机定子故障主要是由于绝缘破坏引起绕组匝间短路造成的。当前,定子电流信号分析是确定定子绕组故障的常用工具,具有成本低、易操作和功能多的优点。感应电动机的定子绕组匝间故障将引起气隙磁密畸变,从而在定子电流中产生谐波,因此定子电流可用于故障的检测。由于电动机和发电机在定子绕组上的相似性,用于发电机的PD在线监测也可用于电动机中,它比电流监测能更早地检测到绕组故障。
转子故障:感应电动机转子故障主要有转子导条断裂,这将引起转矩跳动,转速波动,转子振动以及过热等。最常见的检测方法是上面提到的定子电流监测。另外可采用振动和气隙监测方法。
轴承故障:电动机可靠性研究表明,轴承故障占所有机器故障的40%以上。潜在的轴承故障通常采用振动和定子电流监测的办法来检测,而定子电流监测具有非侵入式的优点。
气隙不均匀:气隙不均匀必须控制在一个可接受的水平上,例如10%。有两种类型的气隙不均:动态和静态。对静态不均,最小的气隙位置在空间上是固定的;而对于动态气隙不均,转子的中心和旋转中心不一致,因此最小气隙位置是旋转的。气隙不均可通过定子铁心振动监测和定子电流监测来检测。
高压断路器状态监测 1.故障及监测内容
高压断路器是电力系统中最重要的开关设备,开关状态的好坏直接影响着电力系统的安全运行。高压断路器的故障包括机械故障和电气故障两大类,调查表明,80%的高压断路器故障是由于机械特性不良造成的,因此对机械特性的监测尤为重要。目前高压断路器的监测主要分为两大类:机械寿命在线监测和触头电寿命监测,监测的内容包括泄漏电流监测、气体密度监测、开断次数监测、累积开断电流监测、振动波型监测、断路器红外成像监测、分合闸线圈电流波型监测等。
2.常用监测技术
断路器机械性能监测及最新进展断路器机械状态监测主要有行程和速度的监测,操作过程中振动信号的监测等。机械性能稳定的断路器,其分、合闸振动波形的各峰值大小和各峰值间的时间差是相对稳定的。将振动信号监测的波形与该断路器的特征波形/指纹0比较,即可判别断路器机械特性是否正常。文献根据径向基函数网络理论,将健康振动信号和断路器实际振动信号波峰值之差形成的残差以及冲击事件发生的时间作为断路器故障诊断的特征参数,以此判断是否故障及故障类型。除通用的振动监测法外,还有一种评估断路器状态的方法,即跳闸线圈轮廓法,它通过考察断路器动作时,流过跳闸/闭合线圈里的电流波形来获得断路器的状态信息。
断路器触头电寿命监测影响真空断路器和某些SF6断路器触头寿命的因素,包括灭弧室、灭弧介质和触头三个方面,其中起决定作用的通常是触头的电磨损。目前对触头电磨损的监测普遍采用基于断路器的电寿命曲线的开断电流加权累积法。由于该方法没有考虑断路器运行时三相之间的差别和燃弧时间的因素,误差会较大。

随着我国电网建设的快速发展,数字化变电站成为建设和研究的热点。数字化变电站的核心在于一次设备的智能化与二次设备的网络化。对于断路器这种极其重要的电力一次设备而言,其智能化的实现有十分重要的意义。断路器智能化在于运行状态实时监测,通断精确,智能控制和信息传递网络化等。随着电力电子技术和自动控制理论的广泛应用,计算机与网络通信技术的飞速发展,以及对技术和人工智能的深入研究和综合应用,智能断路器的功能得到了极大的扩展和完善。

一、什么是智能断路器

断路器按其使用范围分为高压断路器和低压断路器,高低压界线划分比较模糊,一般将3kv以上的称为高压电器。

低压断路器又称自动开关,它是一种既有手动开关作用,又能自动进行失压、欠压、过载、和短路保护的电器。它可用来分配电能,不频繁地启动异步电动机,对电源线路及电动机等实行保护,当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路,其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合。而且在分断故障后一般不需要变更零部件,己获得了广泛的应用。

高压断路器是变电所主要的电力控制设备,具有灭弧特性,当系统正常运行时,它能切断和接通线路及各种电气设备的空载和负载电流;当系统发生故障时,它和继电保护配合,能迅速切断故障电流,以防止扩大事故范围。因此,高压断路器工作的好坏,直接影响到电力系统的安全运行。

随着国民经济的发展,技术的不断进步,无论是工业生产还是日常生活都对电力系统的供电质量提出了越来越高的要求:能够实现不间断供电,即使断电也必须要求断电时间尽可能的短,停电范围尽可能的小。这就要求供电系统具有比较高的自动化程度和智能化水平,当电力系统出现一些故障时系统中的智能保护设备能及时识别故障类型,快速切除系统中的故障部分,防止故障进一步扩大,使整个系统能够正常运行。除了要能正常分合相关系统额定电流外,还要在相关系统故障时能快速有选择性地可靠分断相关系统短路故障电流,且不能出现越级跳闸或拒动现象。

当继电保护或控制装置发出外部跳闸指令,当指令到达断路器时,断路器的控制装置确定断路器是否做好执行分合操作的准备,如果好了则控制装置负责完成该指令操作,反之,如果断路器没做好准备,则控制装置闭锁所要求的操作,断路器就不能完成相应的指令操作。为此断路器需要相应的控制监视回路,如气体密度、断路器的分合位置等。此外要求控制回路监视反映断路器运行状态的关键参数,如果这些参数有改变就会闭锁该断路器使之不允许动作,并向运行值班人员发出警告,以便运行人员及时采取行动。以龙口市供电公司的变电站为例,一般的10kv或35kv出线开关柜的二次回路中,断路器的分合位置和弹簧储能是否完成是最主要的监视回路。

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