变电站电力设备运行监测与维护研究

变电站电力设备运行监测与维护研究

徐鸿升

国网山西省电力公司忻州供电公司 山西省 忻州市 034000

摘要：目前我国城市发展迅速，城市中处处离不开电能的需求，电力企业的重要性日益凸显。在电力系统运行中，变电站运行需要定期进行设备运行情况监测和维护，处理传统监测设备中不足，突破故障监测局限性，采用现代化技术，实现电力故障在线监测和维护，提升电力设备运行水平，提高电力设备应用效率。本文就结合变电站电力设备常见故障，对变电站电力设备运行监测进行分析，并以此为依据，提出变电站电力设备运行维护相关对策。

关键词：变电站；电力设备；运行监测；维护研究 

引言

变电站电力系统主要负责分配、传输电能，有效开展各环节电力设备监测及维护操作对确保电力系统实效性发挥的关键性手段。随着电力事业的不断发展，各变电站电力系统容量大幅度增加，确保相关设备运行稳定安全的重要性日益突显出来。基于此，有必要对变电站电力设备运行监测及维护展开深入研究。

1智能变电站系统的构成分析

当前电力企业的变电站运用了较多先进的技术，朝着更加智能化、数字化的方向发展，智能变电站能够根据实际运行情况和相关需求，自主进行资料收集、检测、计算等操作，协助电网进行自主控制，协调各种工作，并进行相应的分析。智能变电站系统按照不同的工作内容可以分为站控层、间隔层和过程层3个组成部分，共同实现智能变电站的正常运行。

1.1站控层

在智能变电站实际运行的过程中，站控层的内部设置有自动化操作系统、通信系统和时间纠正系统等，可以检测和管控整个变电站内部的设备，并且还可以进行相关资料的收集，支持其他环节的正常运行。通过站控层的相关数据能够被及时监测和采集，有助于管理和保护相应的电力设备和电力系统，并且减少一些不必要的损失。

1.2间隔层

对于智能变电站系统中的间隔层而言，其主要构成装置能够对智能变电站进行监测控制，对电力企业进行继电保护，发生故障时能够进行录波的二次电气设备，通过相关信息数据的运用能够推动设备的正常运行，通过借助线缆的作用来实现与过程层的信息共享。

1.3过程层

在过程层的组成中，主要包含了一些智能变电站的一次设备、智能化电气设备、智能终端等一些其他的设备，对智能变电站系统的正常运行有着关键性的作用。通过这些设备的作用，能够帮助变电站完成电能运用、调配、运输、管控等一系列的工作，不断优化的一次设备和实际应用的非正式互感器，也能够帮助间隔层和过程层实现信息的传递。

2变电站电力设备常见故障

通过对变电站电力设备故障产生因素分析，便于变电站技术人员清楚了解各个故障产生因素，对外部电力故障因素有深入的认识，了解停机故障常见类型。通常情况下，在变电站运行一段时间以后，因为设备磨损严重、设备老化等，导致变电站电力设备发生异常运行状况。例如，在遇到雷雨天气时，由于电力设备遭受雷击，电力设备发生线路损坏问题，产生连锁反应，导致电力设备损坏。为了将电力设备故障率降至最低，需要结合实际情况，选择最佳维护管理方式，对运行设备采取实时在线监测手段，实现对电力系统运行情况实时监管，保证电力设备维护工作有序进行。

在电力设备故障诊断中，设备产生的各个气体均是在事前在线监测中发现，这些气体能够真实展现出变压器内部绝缘油是否存在异常状况，通过色谱分析方式实现气体分析，及时找出电力设备运行中出现的问题。在产生气体中，涉及的气体有氢气、甲烷和一氧化碳等。通过对设备运行声音频率的诊断，可以精准找出变压器电阻变形状况，判断是否存在线圈绕组、电感应等问题，从而对故障发生位置精准判断，采取对应方式进行处理。

3状态监测的关键技术

3.1信号采集

电力系统设备要实现在线监测目标，首先要确定诊断的对象，再获取设备的电信号。结合设备的实际状态，以及信号的不同特性，选择恰当的信号采集方法，最常见的就是一次性采样。采集信号样本时，应在规定时间内完成采样;一旦发生随机故障，可进行自动采样;按照特殊要求来诊断故障，同时采用特殊的采样方法，常见的有峰值采样、转速跟踪采样这两种方法。根据设备类型与任务要求，需采用不同的状态监测方法。

例如，变压器如果发生故障，主要是因为内部的绝缘材料出现老化，根据变压器的电气、机械这两种特性，以及实时状态监测，可进行局部放电、油中气体分析以及极化波谱等方法。通常，交流旋转电机容易出现各种类型的故障，且其原因各不相同，因此需采用有效的预测方法。要对断路器状态进行监测，可采用振动监测法或跳闸轮廓法，这样便可获取断路器信息。

3.2数据传输

通常，用于处理信号的系统必须远离监测设备，向设备传输数据时，难免会遭到不同程度的破坏，所以需及时处理数据。第一步，数据预处理、A/D转换，再进行数据压缩和打包，向控制中心传送这些数据。目前，电力领域广泛应用了各种通讯设备，传送数字信号一般采用的是光纤，这样就能克服干扰问题。

3.3处理数据

利用传输线路向工控数据中心传输获取的数据，采用不同的方法来处理数据包。

4变电站电力设备运行维护相关对策

4.1常见维护方法

第一，施工维修。此类方法主要指在电力设备发生故障以后对其开展维修的方法。具体而言，电力设备一旦发生故障，设备运行状态变化发生改变，此时，维护人员需要优先探寻和分析故障出现的起因，随后根据原因展开有针对性的维修或者换新操作。第二，预防性维护法。国家电力事业不断发展，现在各变电站中应用的电气设备种类和数量越来越多，预防性维护法便是基于此背景下产生的，此类方法主要指维护人员通过分析设备损坏情况的方式，针对设备开展阶段性维修计划的设计操作，同时，科学设计相应的维修加护措施，按照一定的时间规律对设备开展有效的维护及保养操作，以达到维系设备的正常运转，提升设备工作效率的目的。

4.2根据设备故障类型，选择对应处理工艺

由于设备运行过程中，质量不满足国家要求、装卸运输过程中存在设备损伤、设备运行时间偏长等，都会导致电力设备运行故障出现。如果出现电力设备异常运行状况，设备维护工作人员应第一时间对故障因素进行分析，在明确故障产生原因以后及时处理，消除各种安全隐患。通过对设备运行影响因素分析，电力设备故障类型划分为三种，第一种是危机故障，该类故障对设备运行、人员生命材料安全埋下隐患，容易引发各种安全事故，造成设备运行失灵，此类故障应及时处理；第二种是严重故障，严重故障对相关人员生命和电力设备正常运行造成一定威胁，但是设备依旧可以处于正常运行状态，在处理该问题过程中，需要结合实际情况，制定可行性处理对策，及时将各个问题处理；第三种是一般故障。该类故障对设备正常运行和人员生命安全影响较低，可以在对其他设备停电运行维护过程中，对该类故障进行处理维护。

结语

综上所述，随着智能变电站的不断优化和应用规模的不断扩大，加强对智能变电站状态的监测工作，已经成为保证变电站正常运行的重要环节，通过对设备状态进行相应的监测，能够及时了解设备的运行状态，实时监测异常或故障情况的发生，进而能够进行及时的解决。同时还能够实现相关信息的共享，提高设备的运行质量和效率。

参考文献

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