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英国EA Technology Astute-状态监测的价值

2022-07-21 12:13 作者:EA-Official  | 我要投稿

当时间是关键因素时,基于时间的测试

毫无疑问,定期例行测试是一项有价值的活动,它使许多电力公司能够防止意外停电,提高网络的安全性和可靠性。使用永久性的监控系统,可以在各种不同的操作和环境条件下24x7的连续监控设备,从而实现额外的收益。局部放电活动的初始阶段可直接受到季节性、大气和运行负荷条件的影响。明显地,在收集状态数据时,在线系统需要的人工成本度较低。

局部放电活动

  • 通常在绝缘失效之前出现。

  • 有明确证据表明局部放电使电力设备在向导致故障的方向恶化 。

  • 一旦发生局部放电,会导致绝缘材料逐渐击穿,从而导致闪络和灾难性故障。

  • 一旦出现局部放电活动,即使是间歇性的,损伤也总是会随着时间的推移而增加。

  • 劣化过程会传播和发展,直到绝缘无法承受电应力,导致闪络。

开关设备局部放电检测技术

实践中,中/高压绝缘的局部放电可分为表面局部放电和内部局部放电两种形式。当出现表面局部放电时,绝缘层表面会出现爬电现象,空气污染和湿气会加剧这种情况,导致绝缘层腐蚀。内部局部放电发生在大部分绝缘材料内部,由老化、劣质材料或劣质制造工艺引起。如果允许继续运行不受检查,任何一种机制都将导致绝缘系统在正常工作电场下失效,可能导致设备的灾难性故障。

通过对开关设备绝缘表面局部放电的广泛测试,观察到表面放电活动通常具有低振幅,但放电率非常高。由于表面放电的振幅较低,超声波技术是最合适的检测方法之一。

与表面放电相比,内部放电在发展过程中具有持续的高振幅水平,但放电速率要低得多。检测这种内部放电最常用的技术是通过检测瞬态地电压(TEV),是当局部放电发生时,周围金属制品表面上的感应电压峰值。TEV现象是由EA Technology公司的John Reeves博士在20世纪70年代发现的,并从那时起被用于局部放电的非侵入式检测。

案例分析

以下案例研究展示了实际监测设备的实例,这些设备能够识别在定期试验期间很容易遗漏的局部放电活动源。

表面放电案例

变电站内的相对湿度水平可以直接影响表面局部放电活动的发生。现代空气绝缘开关设备尤其如此,聚合物或浇注树脂绝缘,尤其是早期问题通常由大气中的水分决定。下图显示了从安装在30面开关柜上的UltraTEV Monitor系统收集的超声波数据。下部曲线显示变电站内的相对湿度,上部曲线显示安装在开关柜上多个电缆箱上的传感器的超声波局部放电水平。

图1: UltraTEV MonitorTM 监测的相对湿度和超声波PD活动的相关性

这意味着什么?

  • 在开关设备上发现了四个局部放电活动源,均位于电缆仓内。

  • 在所有情况下,放电尚未与湿度分离,但表明正在发生低水平表面放电。

  • 检测到异常情况后,可以更密切地监测局部放电源,并进行趋势分析,以确保问题不会迅速恶化。

  • 通过这种方式的早期预警,电力设备所有者有机会减缓老化过程,并通过管理变电站状况有效延长变电站的使用寿命。

  • 可计划采取补救措施,以消除局部放电源,以应对任何可能出现的停机情况。

内部放电案例

在变电站检测期间,系统运行状态也会影响局部放电活动是否存在,尤其是在开关动作时更为常见的地方。下图显示了一个例子,在初始检测时未检测到局部放电,但随后安装的局部放电监测系统检测到两个TEV源。第一个也是最严重的一个局部放电源由于切换操作而变得活跃,第二个局部放电源处于早期发展阶段,本质上是间歇性的。

图2: UltraTEV MonitorTM 追踪到的2个TEV局部放电源


这意味着什么?

  • 开关柜内有两个内部局部放电源。

  • 第一个最严重的局部放电源的级别足以值得进行进一步调查。其位于初步检测后不久关闭的一个馈线的线路侧。

  • 可在此开关柜上计划进一步的调查和补救工作。

  • 还发现了一个额外的间歇性早期问题,可以对其进行更密切的监测,以确定进一步恶化的情况。

连续监测的商业收益

风险管理/缓解

  • 持续检查绝缘表面和部件绝缘内部是否存在局部放电,以检测、监测局部放电随时间的变化情况并对其进行趋势分析。

  • 消除基于时间的抽查固有的限制。

  • 可以在局部放电发展的早期阶段识别问题 。

  • 提供关于缺陷增长率和严重程度的持续信息。

  • 展示与季节性、大气和运行负荷条件、设备的使用年限和类型相关变量的关系,这些变量直接影响PD活动,这些活动是无法通过基于时间的抽样检查实现的。

提高职业健康安全

  • 在任何员工进入配电室之前,始终注意您的高压系统的状况或问题,提供有关配电室内问题可能性或潜在可能性的实时信息。

  • 对设备的评估是基于其自身的历史,而不是与其他设备进行比较,从而更容易发现细微问题。

资产效率

  • 无需停电即可安装系统或进行测试,因此不会设备效率。

  • 提供更准确的数据:在正常运行条件下收集的数据。

  • 减少不必要的维护,您将始终拥有准确、最新的数据作为决策依据。

  • 仅针对需要减少损耗的设备进行精准的维护。

  • 延长维护时间间隔,提高设备效率。

  • 无强迫或基于时间的停电,并有持续的监控和准确的数据。EA Technology监控解决方案允许客户有计划地停机。

财务

  • 以准确、最新的数据为基础,最大限度地减少意外支出的可能性

  • 通过提高正常运行时间提高生产效率-不损失设备生产率消除了基于时间的抽查固有的限制

  • 延长或改变潜在的更换计划

  • 减少不必要的维护

  • 仅针对需要的设备进行精准地维护

  • 延长维护活动时间间隔

EA Technology 的解决方案

  • 提供固定价格监控解决方案

  • 有效利用资本支出和运营成本预算

  • 提供维护和更换计划的灵活性

  • 解决方案允许每月固定价格付款,无需资本支出或初始自付费用

  • 具有灵活性和可扩展性,以满足现有和未来的需求,使其同样适用于大型或小型变电站。根据您的需求安装,并根据需要进行扩展


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