变电站设备安全运行中的诊断技术

变电站设备安全运行中的诊断技术

关键词:变电站设备;安全运行;诊断技术

在变电站的各项设备运转过程中,不可避免的会出现各种各样的故障问题,这种情况下技术人员就要结合实际情况采取最佳的对策和方案,这样就能够将故障及时的解决,保证设备的运行状态,及时的变电设备进行维护也能够提升其使用期限。工作人员在实际的工作中,要强化对工作的总结,对变电站中出现的故障做好记录,强化对现代化检测技术的运用,才能够促进变电设备运行的高效性和可靠性。

一、变电站设备安全运行管理现状

变电站设备安全运行管理的标准化建设,主要是对变电站各种设备的安全、运行管理工作,在一定的标准下实行,确保各项制度得到有效的落实和贯彻,采取最佳的标准化方式,预防由于管理不标准和管理标准不达标而影响变电站设备安全运行。但是,各个变电站使用的设备不统一,即使是同一个公司的几个变电站,因建设的不同时期,也存在着设备不统一的现象,达不到标准化的要求;生产厂家的不同,生产的设备也不相同,在企业招投标时,一个电站可能使用的设备是几个厂家的不同的产品,存在相互难以兼容的问题,也是造成设备标准化建设的障碍。所以要想实现变电站设备安全运行管理成效的提升,就必须加强管理标准化的建设,这样才能确保设备运行安全稳定的同时减少安全事故和规避安全隐患。但是就我国很多变电站的实践来看,在变电站设备安全运行管理标准化建设方面还存在诸多的问题和不足。

二、诊断技术在变电站设备运维中的应用意义

近年来,在我国电力体制改革不断深化的推动下,电力系统的规模随之进一步扩大,各种电气设备在电力系统中得到了广泛应用。变电站作为电力系统的重要组成部分之一,它的运行稳定与否直接关系到整个电网的运行稳定性,为确保变电站可靠运行,必须对设备的运行维护工作予以重视。然而,由于变电站内的设备工作环境比较恶劣,加之需要长期不间断运行,从而增大了故障的发生几率,如果在运维过程中经常进行停电检修,则会对正常供电造成影响,为解决这一问题,在线监测与故障诊断技术被提出,并在变电站设备运维中得到了推广应用。通过对变电站设备的运行状态进行实时在线监测,能够及时发现设备存在的隐患问题,通过故障诊断技术,可以快速找出故障成因,为设备维护与检修提供依据,由此除了能够降低变电站设备的故障发生几率,延长其使用寿命之外,还能提高供电可靠性。由此可见,在变电站设备运行维护中,对故障诊断技术进行应用具有重要的现实意义。

三、变电站设备运行维护中诊断技术的应用

从故障诊断技术的总体应用情况上看,相关的诊断设备及软件种类较多,从具体的功能来看,一种诊断设备只能针对某个故障问题,如断路器故障诊断装置,该诊断设备仅能够对断路器的各种故障问题进行诊断,由于诊断设备的功能单一,而变电站内的电气设备种类较多,若是为每一种设备配备一套相应的诊断装置,会导致成本增大,不利于经济效益的提高。为增强变电站设备的运行维护效率,并降低投资成本,本文提出一种故障诊断专家系统,下面对该系统在变电站设备运维中的应用进行分析。

(一)系统架构

本文所提出的故障诊断专家系统依托诊断技术的相关理论,以传感器和数据采集技术为依托,整个系统由硬件和软件两部分组成,系统的框架结构如图1所示。故障专家诊断系统可以通过对站内实时数据和历史数据进行调用,建立故障诊断数据库,这个数据库可以供设备单独的诊断系统使用。由于数据是双向传输,所以任意的设备诊断系统可对站内的相关运行数据进行利用。在变电站中,设备所处的位置、功能及运行情况均不相同,为提高故障诊断效率,在专家系统下设置了单独设备的诊断系统,诊断过程的主要依据来自于站内的历史数据和实时数据,在这一前提下,故障诊断的准确性得到大幅度提升。

图1变电站设备故障诊断专家系统框架结构示意图

(二)系统设计

(1)变压器故障诊断子系统

针对变电站内最为重要的设备变压器,提出故障诊断子系统,具体的建立过程如下:(1)从站内的历史数据当中选取与变压器故障有关的样本,为确保故障诊断结果的准确性,在样本的选取上本着多而全的原则,然后将选好的样本带入到预先建立好的故障树当中,并完成概率统计,同时,将统计结果,即概率值作为诊断条件的隶属度;(2)对故障树进行简化处理,据此构建起一个相对完善的故障诊断规则库;(3)确立模糊推理规则,建立变压器故障诊断专家子系统。该子系统能够快速、准确地对变压器的相关故障进行判断。

(2)断路器故障诊断子系统

对断路器进行故障诊断时,需要综合利用相关信息,断路器故障诊断子系统的建立过程如下:(1)对站内实时数据中与断路器振动有关的信息进行提取,根据振动信号对断路器进行故障诊断,同时对该诊断结果进行编码,假定被诊断的故障为1,未被诊断的故障为0,由此可以获得一个数列,即[01......0],在这个数列当中,第i个元素是第i种故障由振动信号诊断得出的结果。对各种诊断结果进行编码,可得到一个初始诊断结果数列,即A=[01......0],用A中各项乘以自身的可信度,便可获得一个隶属度矩阵。(2)将特征量带入到专家系统当中,便可得出断路器的故障诊断结果。

(3)其它设备的故障诊断

在变电站内除了变压器和断路器这两类重要的电气设备之外,还存在很多设备,如母线、避雷器、电容器等等,利用故障专家诊断系统,通过对站内实时数据的分析,便可对这些设备的故障状态做出准确判断。对于复杂程度较高的电气设备,如GIS等,可将变压器子系统作为模板,对相关参数进行改变,即可作为GIS的故障诊断子系统。

(三)系统的应用优势

本文所提出的故障诊断专家系统具有如下应用优势:因该系统采用的判断依据为站内的历史和实时数据,从而使得系统对故障的判断更加精准;该系统以专家系统为核心,依托变电站内现有的硬件设备,只需要额外配备较少的装置,由此不但大幅度提升了系统的运行稳定性,而且不需要投入过多的成本。

(四)强化变电站设备的使用管理

变电站设备管理系统中主要包含使用、保养和维修这三大方面,不同方面对技术人员的要求也大有不同,需要的知识理论也具有一定的差别,这种情况下就显得各项工作更加具有专业性,但是这样会减少人员交流的机会。因为变电站的各项设备是连接在一起的,每个环节之间具有一定的联系,这就需要人员之间的合作。提升工作效率,降低机械成本费用是整个体系的重点,强化操作人员和维修人员的交流就能够防止操作过程中出现失误,维修人员也能够对机械问题的位置进行指导,这样不仅能够减少故障的发生频率,也能够提升工作效率。

四、结论

综上所述,变电站设备安全运行管理标准化建设具有较强的专业性和复杂性,需要我们在标准化建设中切实注重现状的思考和对策的优化,才能确保变电站设备的运行更加安全。

参考文献:

[1]郭建军,廖荣鹏.提高变电站设备的安全运行管理的相关对策[J].山东工业技术,2015(02):231.

[2]王顺毕.如何提高变电站设备的安全运行管理[J].科技展望,2015,25(02):86.

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