配备GIS在线监 测系统的必要性

配备GIS在线监 测系统的必要性

1:国家电网公司2011年4月28日发布《变电设 备在线监测系统技术导则》中要求500kV及以上电压等级sf6断路器或220kV及以上 电压等级以上的GIS可根据需要配置SF6气体压 力和湿度在线监测装置;220kV及以上电压等级GIS应预留 供日常检测使用的超高频传感器及测试接口,以满足 运行中开展局部放电带电检测需要;对局部 放电带电检测异常的,可根据 需要配置局部放电在线监测装置进行连续或周期性跟踪监视;

2:国家电网公司2008年有指导文件,要求用在线、离线技术监测设备,实现设备状态检修,淘汰以 前的无故障年检制度,减少停电、停产的成本;

3:GIS是高精尖输电设备,在人工检测SF6微水值时,会对设备产生次伤害,气旋流会带入水分,气体流 失再补气的问题,同时本来无毒的SF6气体在GIS开断拉 弧后会产生剧毒,人工检 测有相当大危险;

4:企业没 有长期专业的巡检队伍,没有专 业的巡检装备仪器,很难保 障高压设备的安全运行;

5:GIS故障很少,但一旦 发生故障后果很严重,检修工作比较复杂、时间长,稍有不 慎可能造成检修质量问题

因此,出于企业的安全生产、人员、仪器装 备的实际情况考虑,采用GIS在线监测系统,提前预知GIS运行状 态及参考历史运行记录,对GIS运行状态评估检修,很有迫切的需求。

GIS是电网 运行中的重要设备,是保证 供电可靠性的基础。它具有占地面积小、运行可靠性高、维护方便等特点,在国内 外得到了广泛的应用。随着电力系统中GIS设备的广泛应用,GIS对于保 证电力系统的正常工作具有决定性的作用。为了提 高电力系统的稳定性和自动化,GIS在线监 测技术已经成为当今国内外研究的热点。

GIS局部放电在线监测

GIS局部放 电传感器根据安装方式可分为内置式和外置式两种。内置传 感器可获得较高的灵敏度,但对制 造安装的要求较高。相对于内置传感器,外置传 感器的灵敏度要差一些,但安装灵活、不影响系统的运行、安全性较高,因而也 得到了较为广泛地应用。

GIS局部放 电在线监测系统能够实时监测GIS由盆式 绝缘子处泄露的局放电磁波信号,有效检 测设备绝缘劣化、发生击穿、闪络等严重现象。GIS等电气 设备长期运行时受温度、雷击、过电压、自身发热等作用,绝缘会逐步老化,导致局 部放电像的出现,并且会 逐步扩大从而导致设备绝缘击穿,造成恶性事故。目前国内GIS设备的 绝缘状态主要通过定期进行预防性试验和检修,检测出 设备内部是否存在绝缘缺陷,防止发生绝缘事故。随着国民经济的发展,社会对 供电可靠性的要求越来越高,电力系统也日益壮大,传统的 定期停电进行预防性试验的做法不仅不能满足电网高可靠性的要求,在测试 期间断电会间接带来许多经济损失,且不能 真实反映设备在带电运行状态下的绝缘状态,不易发 现设备在运行状态下绝缘缺陷。

GIS局部放 电在线监测系统,能在不 停电状态下及时了解设备运行状况,减少停 电带来的经济损失;能在运 行电压下发现预防性试验无法发现的绝缘缺陷;可随时 对运行设备进行绝缘监测,发现设 备内部局放隐患,并能准确定位,使得GIS的检修 工作能有计划地进行,缩短检 修时间和节省检修费用,从而提高GIS运行可靠性针对GIS等高压 电气设备运行时局放监测的必要性和监测设备的实用性,结合现 场运行结果表明,GIS局部放 电在线监测系统可以有效的检测到局部放电现象,为局部 放电的深入分析打下了基础,同时安装方便,成本适中,工作稳定,具有很强的推广价值。

结论:

1、GIS局部放 电在线监测系统采集性能稳定可靠,监测灵敏度高,可以全天候自动监测GIS变电站 多点局部放电信号的变化。

2、系统监 测软件界面友好,可进行 多重查询和数据分析,有预警 和故障诊断功能,并且能 对放电趋势进行查询,方便电 厂工作人员及上级管理人员进行科学监测。

3、通过现场运行,为状态 检修提供大量的可靠数据,也取得 了良好的监测效果,适合在GIS变电站应用,具有广泛的推广价值。

SF6微水综合在线监测:

GIS高压组合电器是电厂、变电站的重要设备,SF6气体是 一种无毒无味无色非可燃的合成气体,具有一 般电介质不可比拟的绝缘特性和灭弧能力。SF6气体的 微量水份含量及密度值是保证高压组合电器是否能够可靠运行的重要因素。充装SF6的电气 设备占地面积小,运行噪声小,无火灾危险。对SF6气体的 在线监测已成为保证SF6断路器 等电器设备正常安全运行的主要技术措施之一。

 

在高压开关SF6气体的各项参数中,水分含 量是对高压开关的影响是很大的,主要表现在:

1、水分含 量超标带来的开关绝缘性能降低,导致高压击穿。因绝缘 能力下降在两端电极附近产生局部放电,时间长 了导致贯通性闪络,直接影 响高压开关的开断性能。

2、SF6被电弧分解后形成SF4+/SF2+/SF5+及负离子F2-/F-/SF-,水分的 存在对分解物的复合和断口间介质强度的恢复起阻碍作用,电弧分解物和SF6经过水解产生HF和H2SO4,会对某 些金属物和绝缘件产生腐蚀作用,影响高 压开关的使用寿命。因此,必须定期检测SF6气体的微水含量值,电网运 行规程强制规定,在设备 投运前和运行中都必须定期对SF6气体的 密度和含水量进行检测,一般要 求为半年检测一次。

3、SF6气体含 水量的现场检测方法有电解法、冷凝法和阻容法。目前大 多采用便携式露点仪进行现场检测。露点仪 的测量存在以下缺陷:便携式 微水测量仪不能对SF6气体微 量水分含量进行在线实时监测,只能够 定期对微水含量进行测量。而且测量时需要从GIS气室内放出一部分SF6气体,采用露 点仪测量微水含量,一般露 点仪要求测量时间为5~10分钟,气体释放流量值5L/min,每次检 测带来的气体释放量很大,测试过程比较复杂,不便于操作,并且对气室较小的SF6开关,更是无 法采用此方法进行检测。仪器温 度在测试时不能低于环境温度。仪器的 存放和工作环境温度-10℃~+50℃。北方冬 季和南方夏季由于受到环境和气候的影响,露点仪 的检测数据不准确。由于每次测量都需要GIS气室内放出一部分SF6气体,将影响 现场工作人员健康,而且污染环境。

结论:

通过对GIS系统加装SF6气体微 水和压力综合在线监测系统,能动态 显示各气室内微水含量和密度变化情况,为避免 气室内微水超标和防止压力突下降,提供了 可靠的监测手段,并可根 据对历史数据的分析,得出微 水含量和密度值的变化趋势,达到实时监测SF6气体压力、微水值的目的,提供GIS系统设 备运行的安全性和可靠性。

 


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