随着现代化的进程,非线性、冲击性和不对称性负荷大量接入电网,供电质量日趋严重。由于对生活质量和工作效率的高要求,现在人们比以往任何时候更加关注电能质量问题。
电能质量包含多个方面,如电网电压偏差、电压谐波、电压波动与闪变、三相电压不平衡度等,但电压谐波是电能质量中最重要的一种。谐波主要是由用户中的非线性用电负荷(如:整流装置、冶炼炉、电气化机车等)引起的,一个用户引起的谐波不仅影响到自身,而且污染电网并影响到该电网中的其它电力用户。
然而,由于电网的广泛性和谐波的普遍性,广大电力用户、电力生产厂和供电公司希望随时随地了解电网谐波情况,因此通过对电网各点谐波的监测,并对谐波进行分析处理,以推进谐波的治理,提高电网的电能质量和加强电网的管理,有着重要意义。
电网谐波电压在线监测系统的主要特点体现以下几个方面:
全面性:配电网的各级高电压母线处(测量关口)、谐波源接入公用电网的公共连接点(包括用户处)。本系统既可以实现单个变电站的谐波在线监测,也可以实现区域变电站的谐波在线监测。
实用性:长期在线监测、安全、可靠、操作方便,可实现自动化。
经济性:现场安装的仪器功能简单、体积小、价格低,又能在平时作为常规仪器进行显示、谐波越限报警,便于推广和普及。
安全性: 本系统采用无线通信方式,实现远程操控或就地无线通讯的非接触式操控方式,有效地保证了仪器和工作人员的安全。
抗干扰:现场存在强电磁干扰,采用了多种措施提高仪器抗干扰能力。结构上,采用了屏蔽式箱体结构,硬件设计上,加设看门狗电路、复合滤波电路和信号隔离电路;软件设计上采用数字滤波技术、数据校验技术、实时诊断技术等。
技术性:本系统采用的谐波测量仪器工作原理的技术水平要高,便于对实时监测的传输的数字信号在接收终端进行记录、分析、统计、储存和打印;高电压母线的谐波信号采集用国内首创的由西安亿维电力技术发展有限公司研制的《高压谐波监测系统》;本系统终端处理的软件功能强、容量大。
电网谐波在线监测系统包括单个变电站(单个用户)电网谐波在线监测系统,与区域变电站(多用户)电网谐波在线监测系统,并且可以将多个系统进行组合实现远程谐波在线监测。系统拥有方便的扩展性让用户不必为以后增加监测点和系统升级担忧,各种类型的组合搭配使系统更灵活。数据分析、处理系统专为用户量身打造更贴近用户需求。
变压器在正常运行时,会发出连续均匀的“嗡嗡”声。如果产生的声音不均匀或有其他特殊的响声,就应视为变压器运行不正常,并可根据声音的不同查找出故障,进行及时处理。主要有以下几方面故障:
电网发生过电压。电网发生单相接地或电磁共振时,变压器声音比平常尖锐。出现这种情况时,可结合电压表计的指示进行综合判断。
变压器过载运行。负荷变化大,又因谐波作用,变压器内瞬间发生“哇哇”声或“咯咯”的间歇声,监视测量仪表指针发生摆动,且音调高、音量大。
变压器夹件或螺丝钉松动。声音比平常大且有明显的杂音,但电流、电压又无明显异常时,则可能是内部夹件或压紧铁芯的螺丝钉松动,导致硅钢片振动增大。
变压器局部放电。若变压器的跌落式熔断器或分接开关接触不良时,有“吱吱”的放电声;若变压器的变压套管脏污,表面釉质脱落或有裂纹存在,可听到“嘶嘶”声;若变压器内部局部放电或电接不良,则会发出“吱吱”或“噼啪”声,而这种声音会随离故障的远近而变化,这时,应对变压器马上进行停用检测。
变压器绕组发生短路。声音中夹杂着水沸腾声,且温度急剧变化,油位升高,则应判断为变压器绕组发生短路故障,严重时会有巨大轰鸣声,随后可能起火。这时,应立即停用变压器进行检查。
变压器外壳闪络放电。当变压器绕组高压引起出线相互间或它们对外壳闪络放电时,会出现此声。这时,应对变压器进行停用检查。
气味,颜色异常
防爆管防爆膜破裂:防爆管防爆膜破裂会引起水和潮气进入变压器内,导致绝缘油乳化及变压器的绝缘强度降低。
套管闪络放电,套管闪络放电会造成发热导致老化,绝缘受损甚至此起爆炸。
引线(接线头)、线卡处过热引起异常;套管接线端部紧固部分松动或引线头线鼻子滑牙等,接触面发生氧化严重,使接触过热,颜色变暗失去光泽,表面镀层也遭破坏。
套管污损引起异常;套管污损产生电晕、闪络会发生臭氧味,冷却风扇,油泵烧毁会发出烧焦气味。
另外,吸潮过度、垫圈损坏、进入油室的水量太多等原因会造成吸湿剂变色。
油温异常
发现在正常条件下,油温比平时高出10摄氏度以上或负载不变而温度不断上升(在冷却装置运行正常的情况下),则可判断为变压器内部出现异常。主要为:
内部故障引起温度异常。其内部故障,如绕组砸间或层间短路,线圈对围屏放电、内部引线接头发热、铁芯多点接地使涡流增大过热,零序不平衡电流等漏磁通过与铁件油箱形成回路而发热等因素引起变压器温度异常。发生这些情况时,还将伴随着瓦斯或差动保护动作。故障严重时,还有可能使防爆管或压力释放阀喷油,这时应立即将变压器停用检修。
冷却器运行不正常所引起的温度异常。冷却器运行不正常或发生故障,如潜油泵停运、风扇损坏、散热器管道积垢、冷却效果不佳、散热器阀门没有打开、温度计指示失灵等诸多因素引起温度升高,应对冷却器系统进行维护和冲洗,以提高其冷却效果。
油位异常
变压器在运行过程中油位异常和渗漏油现象比较普遍,应不定期地进行巡视和检查,其中主要表现有以下两方面。
1、假油位:油标管堵塞;油枕吸管器堵塞;防爆管道气孔堵塞。
2、油面低:变压器严重漏油;工作人员因工作需要放油后未能及时补充;气温过低且油量不足,或是油枕容量偏小未能满足运行的需求。