淺談電力變電運行相關(guān)技術(shù)的分析

段嘉川

摘 要：隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，各個行業(yè)以及個人對于電力的需求量越來越多，我國對電力的需求也越來越大。電力行業(yè)發(fā)展越來越迅速，對應(yīng)的電力設(shè)備的規(guī)模和數(shù)量也變得越來越多。為了保證輸變電設(shè)備的正常運行，就需要相關(guān)的工作人員掌握和電力變電運行相關(guān)的主要技術(shù)，以便能夠很好的應(yīng)對電力系統(tǒng)的突發(fā)情況，從而保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。該文為了給電力工作者提供更多的理論方面的指導(dǎo)，特意對電力變電運行過程中涉及到的主要技術(shù)進(jìn)行分析研究。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng) 變電運行 技術(shù) 分析

中圖分類號：TM732 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）10（c）-0027-02

電氣設(shè)備是一直處在持續(xù)不斷的運行過程的，長時間的運行設(shè)備會很容易產(chǎn)生故障，如果沒有對故障做到及時的發(fā)現(xiàn)和解決就會影響輸變電設(shè)備的正常運行，給人們的正常工作和生活帶來影響。變電工作人員要掌握足夠的與變電運行相關(guān)的技術(shù)，對電力系統(tǒng)的工作狀態(tài)進(jìn)行優(yōu)化，減少出現(xiàn)故障的可能性。當(dāng)前階段迫切需要在充分考慮電網(wǎng)安全性能、效益以及環(huán)境的前提下，研究如何提高電網(wǎng)設(shè)備運行的穩(wěn)定性，探索更加科學(xué)的變電運行相關(guān)的技術(shù)。

1 輸變電設(shè)備的在線監(jiān)測技術(shù)分析

（1）油色譜在線監(jiān)測技術(shù)。分離油氣和檢測設(shè)備內(nèi)的氣體是油色譜在線監(jiān)測技術(shù)實施的關(guān)鍵所在。對設(shè)備進(jìn)行油氣分離現(xiàn)階段采用最多的方法有借助滲透膜實現(xiàn)脫氣技術(shù)、動態(tài)頂空脫氣技術(shù)等。對輸變電設(shè)備內(nèi)氣體進(jìn)行檢測時應(yīng)用最多的技術(shù)則是光聲光譜法。

（2）局部放電在線監(jiān)測技術(shù)。局部放電在線監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用于輸變電設(shè)備在線監(jiān)測時，主要就有三種形式：其一是非脈沖類型的火花式放電形式，其二就是脈沖類型的火花類型放電，最后一種則是結(jié)語這兩種類型之間的放電類型。針對不同的放電形式，所采用的放電在線監(jiān)測技術(shù)也各不相同，最為常見的幾種局部放電在線監(jiān)測技術(shù)是利用放電能量檢測、射頻監(jiān)測法、脈沖電流式監(jiān)測法等類型。

（3）針對輸變電設(shè)備中繞組變形進(jìn)行的在線監(jiān)測。繞組是輸變電所有設(shè)備當(dāng)中發(fā)生故障最多的部件。分析繞組故障原因，發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)的故障其實都是由繞組變形引起的，要想減少繞組故障的產(chǎn)生，需要針對繞組變形做好在線監(jiān)測。當(dāng)前國內(nèi)采用較多的在線監(jiān)測技術(shù)有以下幾種：短路電路電抗測試方法、振動傳感器震動信號分析法以及繞組內(nèi)部頻率分析法等，不同的監(jiān)測方法特點不同，分別適用于不同的情況。

（4）輸變電設(shè)備的油中其他分析測試方法。對輸變電設(shè)備的絕緣性進(jìn)行測試的時候，采用最多的便是這種方法，同時這種方法也算是在目前為止對設(shè)備的絕緣性進(jìn)行測試的最為成熟的一種方法。它的工作原理是：帶油氣的電氣設(shè)備，它隨著使用時間的增長，設(shè)備絕緣層會逐漸發(fā)生老化甚至分解，并且有一定的氣體產(chǎn)生，這些氣體會之間融入到設(shè)備內(nèi)的油中，在測試的時候，對設(shè)備內(nèi)油內(nèi)分子含量進(jìn)行測量，就可以推斷出設(shè)備絕緣層已經(jīng)老化到什么程度。

2 變電檢修技術(shù)

人們在使用電氣設(shè)備之前，一般都需要對設(shè)備的運行原理進(jìn)行一定的了解，保證能夠在電氣設(shè)備的使用過程中能夠合乎使用規(guī)范，進(jìn)而保證設(shè)備盡可能少的出現(xiàn)故障，延長設(shè)備的使用年限，同時即使設(shè)備出現(xiàn)故障也能夠在了解設(shè)備的基礎(chǔ)上，及時完成檢修。如果電氣設(shè)備在出現(xiàn)故障的時候，應(yīng)用傳統(tǒng)變電檢修技術(shù)的話，只是在平時對設(shè)備的運行狀況進(jìn)行定期檢查，等到發(fā)現(xiàn)故障的時候才制定對策進(jìn)行處理，在很大程度上會延誤故障的處理時機，它不僅會增加檢修成本，耗時耗力耗財，同時有可能引發(fā)一些安全事故，不能夠適應(yīng)當(dāng)前電力行業(yè)對變電檢修工作的需求。

新時期人們對電網(wǎng)檢修提出了更高要求，既要對電網(wǎng)故障作出及時處理，同時要滿足人們的供電需求，為此狀態(tài)檢修方式應(yīng)運而生，并得到了廣大電網(wǎng)企業(yè)的推廣與應(yīng)用。與傳統(tǒng)的檢修方式相比，狀態(tài)檢修受到了電網(wǎng)設(shè)備與運行環(huán)境的影響，根據(jù)運用環(huán)境的不同于設(shè)備狀態(tài)差異，可人為選擇檢修時間，在早期實現(xiàn)對設(shè)備故障的控制?？梢?，狀態(tài)檢修主動性較強，現(xiàn)在電網(wǎng)企業(yè)往往根據(jù)設(shè)備使用狀況進(jìn)行檢修，借助在線監(jiān)測與壽命預(yù)期等高線技術(shù)，及時對設(shè)備狀況進(jìn)行評估，能夠在早期對設(shè)備故障加以掌握，并結(jié)合設(shè)備的實際運行環(huán)境制定檢修計劃，對故障部位進(jìn)行處理。

狀態(tài)檢修對變電設(shè)備的正常運行、提高供電率、節(jié)約維修成本、安全穩(wěn)定運行、提高設(shè)備運行壽命等方面都具有重要作用，設(shè)備的狀態(tài)檢修能夠在一定程度上實現(xiàn)效益的提高，并且還實現(xiàn)了檢修工作勞動方式的轉(zhuǎn)變，使得從用手為主的檢修模式轉(zhuǎn)變成為了機械化檢修模式，極大提高了工作效率。設(shè)備的狀態(tài)檢修相比于傳統(tǒng)的檢修具有很強的多方位和多元化特點，它能夠?qū)υO(shè)備運行狀況進(jìn)行準(zhǔn)確把握，減少了檢修工作的盲目性，從而能夠在極短時間內(nèi)制定出科學(xué)合理的維修策略，降低了設(shè)備故障進(jìn)一步加重的可能性，提升了設(shè)備的使用壽命。

3 安全自動裝置

3.1 安全自動裝置概念

安全自動裝置用來反應(yīng)電力系統(tǒng)及其部件的運行異常情況，并且它能夠自動控制，在盡可能短的時間內(nèi)保證電力系統(tǒng)能夠恢復(fù)到最初的正常狀態(tài)的一種控制裝置或者系統(tǒng)。這里所指的不正常狀態(tài)是指系統(tǒng)或者系統(tǒng)內(nèi)部元件不正常的狀態(tài)，它們一般是由于切除故障或者誤動電網(wǎng)系統(tǒng)造成的輸出電功率和發(fā)電功率不平衡情況。

3.2 電力系統(tǒng)安全自動裝置的作用

（1）安全自動裝置能夠盡可能恢復(fù)供電、保證輸電設(shè)備的正常運行，盡量減少網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓M可能迅速的恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)暫穩(wěn)和穩(wěn)態(tài)的輸電能力；同時它還能夠考慮到故障狀態(tài)下系統(tǒng)所產(chǎn)生的不平衡能量，提升整個系統(tǒng)的穩(wěn)定能力。

（2）保持穩(wěn)態(tài)下輸電需求和輸電能力之間平衡。該裝置能夠過負(fù)荷控制和報警，能夠根據(jù)離線計算和運行經(jīng)驗已知某些元件跳開后輸出能力不足可定過負(fù)荷時，借助一些列設(shè)備切斷負(fù)荷。當(dāng)情況比較嚴(yán)重很難通過采用唯一的措施進(jìn)行處理時，報警則需要由運行人員進(jìn)行控制。

（3）保持動態(tài)的輸電能力和輸電需求之間的平衡。暫態(tài)穩(wěn)定控制：邏輯式連鎖切機、切負(fù)荷；利用局部量的穩(wěn)定性預(yù)測和緊急控制裝置；基于離線或者在線計算的區(qū)域性穩(wěn)定控制系統(tǒng)。

（4）確保頻率能夠在安全范圍內(nèi)的一種自動裝置。當(dāng)發(fā)電能力出現(xiàn)過?；蛘呤遣蛔闱闆r的時候，系統(tǒng)的頻率就會相應(yīng)的升高或者降低，在動態(tài)的過程中一般會采用頻率繼電器來控制發(fā)電機和切負(fù)荷，保證頻率能夠保持動態(tài)平衡。通過對頻率以及變化率的定值，利用繼電器進(jìn)行控制。

（5）保持無功率緊急平衡的自動控制裝置。能夠防止擾動之后的無功不平衡、電壓不合格等情況的出現(xiàn)，可以設(shè)置電壓緊急控制裝置。常見的有：電容器強補、強行勵磁、切除并聯(lián)電抗器等。

4 備用電源的自動投入技術(shù)分析

備自投它其實是備用電源自動投入裝置的簡稱，電力系統(tǒng)中的應(yīng)急照明系統(tǒng)其實就是一種備自投，備自投的控制一般會選用靈活度比較高的繼電接觸器。就拿照明系統(tǒng)來說，一般主電源發(fā)生故障時，繼電接觸器就會自動控制觸頭，實現(xiàn)閉合，備用電源就會和照明線路相連接，實現(xiàn)供電。

（1）應(yīng)用可編程的PLC功能。大家知道備自投的方式并不是單一的，它具有很多的種類，所以不可能針對每一種類型的投入方式制作專門的裝置。這相應(yīng)的也就要求人們要學(xué)會利用相同硬件基礎(chǔ)上的軟件所具有的PLC功能；借助裝置內(nèi)部裝嵌的PLC解釋軟件對外部自投邏輯的重新編排進(jìn)行解釋，在現(xiàn)場就可以進(jìn)行設(shè)置。

（2）廠用電快速備自投。在火電廠當(dāng)中具有很多大容量的廠用機械電動機，在電動機的用電切換過程當(dāng)中，備自投在其中發(fā)揮著非常重要的作用。當(dāng)工作電源消失的時候，大容量的旋轉(zhuǎn)機械會使得母線上的電壓逐漸衰減，而不是立即消失。再加上電動機群存在惰性作用的影響，殘壓頻率和幅值也是不斷變化的，所以備用電源在投入之后也會存在一個最佳合閘時機的問題。通過大量的實踐表明，一般來講最佳的投入時間其實是失電之后的第一次30°的角差范圍之內(nèi)，這個時候?qū)焖俪隹诶^電器和快速處理器DSP的選擇就會顯得尤為重要。當(dāng)沒有把握好第一次快速備自投的機會之后，等待下一次最佳投入時機的問題就又轉(zhuǎn)化成為同期問題。

5 結(jié)語

綜上所述，隨著我國綜合經(jīng)濟實力的不斷提升，人們在生活、生產(chǎn)、學(xué)習(xí)中無時無刻不需要用電。工業(yè)化水平的不斷提升都為電力的需求帶來了很大的負(fù)擔(dān)。電力技術(shù)的有效實施，不斷更新對于提升我國電力事業(yè)的快速發(fā)展具有十分重要的意義，也是推動我國經(jīng)濟快速增長的重要手段。不斷進(jìn)步的變電運行相關(guān)技術(shù)，能夠有效減少變電運行過程中發(fā)生故障的次數(shù)，逐步減緩了電力設(shè)備的損壞頻次，對于提供我國電力行業(yè)持續(xù)穩(wěn)定的進(jìn)步具有重要推動作用。

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