《电气设备绝缘的在线监测与故障诊断综述》
电气设备的绝缘性能对于电力系统的安全稳定运行至关重要。随着技术的进步,从20世纪40年代的事故后维修,到60年代的预防性检修,再到现在的状态检修,电气设备的维护策略经历了显著的演变。状态检修模式强调实时监测设备状态,及时发现并处理潜在的问题,以避免事故的发生。
在线监测系统是实现状态检修的关键。它涉及到选择合适的传感器,以获取设备绝缘状态的实时数据。这些传感器必须能够在复杂的运行条件下工作,同时处理信号数据的能力也至关重要。数据分析的准确性直接影响到对绝缘缺陷的判断。在线监测系统的基本框架包括传感器、信号处理和故障诊断三个核心环节。
离线电气绝缘预防性试验虽然能够定期检查设备状态,但存在明显的局限性。它需要设备停电进行,这在许多关键设备上难以实施。检测间隔较长,可能错过早期故障的发现。停机后的设备状态与实际运行状态可能存在差异,影响诊断的准确性。
相比之下,电气绝缘在线监测提供了连续或周期性的实时数据,能有效避免上述问题。这种监测方式可以及时发现绝缘故障,减少停电次数,提高设备的可用性和效率。在线监测技术的发展,如变压器油中溶解气体检测、局部放电监测和介质损耗角正切检测,都是这一领域的核心技术。
变压器油中溶解气体的检测是判断绝缘故障的重要手段。当绝缘发生热故障、电故障或受潮时,会生成特定的故障气体,如氢气(H2)、一氧化碳(CO)和各种烃类。通过分析这些气体的成分和含量,可以识别故障类型。例如,过热故障可能导致氢气的增加,而水分的存在则可能引起局部放电和氢气的生成。
在线监测油中溶解气体的方法包括测量可燃性气体含量、单种气体浓度和多种气体组分的浓度。脱气过程是监测的前提,常用的方法有油中吹气法、抽真空取气法和分离膜渗透法,每种方法都有其优缺点,需要根据实际情况选择。
电气设备绝缘的在线监测与故障诊断是电力系统现代化管理的重要组成部分,它结合了传感器技术、信号处理、数据分析和故障诊断理论,实现了对设备状态的实时监控,提高了电力系统的可靠性和经济性。随着技术的不断发展,未来的在线监测系统将更加智能化,提供更精确、更快速的故障预警和诊断服务。