有关电力系统中高压电气设备在线监测与故障诊断分析.docVIP

精品论文 参考文献 有关电力系统中高压电气设备在线监测与故障诊断分析 广东中科天元新能源科技有限公司 510640 摘要：在电力系统的运行中，高压电气设备占据着非常重要的位置，是整个系统安全生产、控制调节、传输变换的前提和有效保障，高压电气设备不同，其技术特点、结构和性能也不同。本文通过对高压电气设备的概念、高压电气设备故障产生的原因以及高压电气设备在线监测与故障诊断系统进行分析。以保障用电设备的安全运行，减少事故造成的影响，尽可能防患于未然，消灭事故于萌芽状态。 关键词：高压电气 设备故障 原因 在线监测 故障诊断 1、高压电气设备的概述 高压电气设备是电力安全生产、传输变换、控制调节的前提和保障。因为电力能源是一个具有严重危害性的能源,它无形无色,不能接触。但电力能源又是一个受人喜爱的能源,它洁净强劲,使用方便。没有高压电气设备的存在,我们就没有办法掌控电力能源去运行工作;没有高压电气设备的保驾,我们就不能安心享受电力能源的方便服务。所以,高压电气设备是电力能源利用的前提和保障。电力能源的利用必须要满足人们在各种复杂情况下的安全掌控,高压电气设备就是为适应各种复杂情况下的安全掌控而被创造出来的,成为替代人们面对危害能源,变害为利的电气装置。然而,复杂情况的适应必然带来复杂的高压电气设备类别和结构型式。从事电力职业就必须将这些复杂的高压电气设备分门别类地熟悉掌握,才能正确地驾御使用。但是,在我们现行的电力职业教育的教材中,高压电气设备专业的分类内容却存在不合理、不规范的问题:第一,有的没有高压电气设备归类总领,只有设备分类的结构介绍,造成不完全概念。 2、高压电气设备故障分析 2.1主变压器故障 （1）绕组的主绝缘和匝间绝缘故障。长期过负荷运行、散热条件差或使用年限长，使绕组绝缘老化脆裂；变压器多次受到短路冲击，绕组受力变形，产生绝缘缺陷；变压器油中进水使绝缘强度降低，造成绝缘击穿；在雷击过电压作用下绝缘击穿。 （2）变压器套管故障。套管瓷质不良、沙眼或裂纹，套管渗油或积垢太多等造成闪络或爆炸。 （3）铁心绝缘故障。硅钢片紧固不好,漆膜破坏产生涡流而局部过热；夹紧铁心的穿心螺丝、圧铁等部件绝缘损坏发生过热现象；变压器内残留有铁屑或焊渣,使铁芯两点或多点接地。 2.2高压电机故障 电机绝缘电阻低，绕组绝缘击穿接地或引出线故障。电机绝缘受潮，导致绝缘电阻值不符合规程要求；电机超期服役或长期过载运行，绝缘材料老化；电机引线长期处于热环境，绝缘层酥脆、老化；引出线由于震动接触不良甚至断裂导致弧光放电。 （2）电机定子槽锲松动，端部绑扎不良故障。电机启动和运行时的震动，线圈相对产生位移，电机电磁声大，出现放电现象。 2.3高压断路器柜故障 （1）拒动、误动故障。操作机构卡涩、部件变形、位移或损坏，分合闸铁芯松动、卡涩、轴销松脱等操作机构和传动机构的机械故障；二次接线接触不良、端子松动、分合闸线圈由于机构卡涩烧损、辅助开关切换不灵、操作电源、合闸接触器、微动开关等电气控制类故障。 （2）绝缘故障。绝缘相对地闪络击穿、相间闪络击穿、雷击过电压闪络击穿、套管、CT闪络、爆炸和瓷瓶裂纹等。 2.4保护装置故障 （1）保护装置本体故障。继电器线圈损坏、定值紊乱；微机保护装置内部硬件损坏或软件出现问题。 （2）保护装置误动或拒动。电流电压回路的一次设备故障造成电流、电压等取样不准确；环境潮湿造成二次线路绝缘值下降或短路；保护定值设置、级间配置不合理；接线错误等。 3、高压电气设备在线监测原理 电气设备在线监测技术原理，是在电气设备正常运行时，通过对常规绝缘特征参数如电容量、电流、介质损耗因数等进行测量，来反映电气设备的运行是否存在问题。介质损耗因数对高压电气设备影响很大，还能反映运行时设备的缺陷，灵敏度很高，而且操作比较简单。介质损耗因数的原理分为两种，第一是硬件直接测量相位角，主要方法为过零相位比较法，第二是软件对检测信号变换后，对测量信号进行数字化处理，主要方法为谐波分析法。 过零相位比较法原理：获得电流和电压信号进行过零整形成为过零反转的方波电流和电压，用或门电路对电流电压过零时间差方波宽度进行比较，并读取方波宽度，最终根据电流电压信号计算出介质损耗因数。 谐波分析测试原理：电流互感器检测设备末端引出电流信号，二次抽取电压信号后经过滤波和程控放大后，再经过同步采样最终得到离散数字信号，利用计算机对其快速的傅里叶变换后得到基波傅里叶系数，然后计