变压器套管故障可能会引发变电站、换流站事故。陕西电科院开展变压器套管监测、诊断技术攻关,自主研发了变压器套管多参量状态在线监测装置。目前,该装置已在多个电压等级的20余台变压器上应用——
8月28日,陕西西安供电公司330千伏上苑变电站运维人员应用设备资产精益管理系统输变电在线监测模块,查看该站1号、3号主变压器套管介质损耗、电容等状态数据,保障设备正常运行。相关数据由国网陕西省电力有限公司电力科学研究院自主研发的变压器套管多参量状态在线监测装置采集。
变压器套管故障可能会引发变电站、换流站事故。陕西电科院在变压器套管状态监测、故障诊断等方面开展研究,研制出国内首套变压器套管多参量状态在线监测装置及故障诊断系统。目前,该装置已经在陕西电网330千伏、750千伏变压器安装应用,破解了变压器套管状态实时监测和异常诊断的技术难题,提高了设备运维智能化水平。
破解变压器套管状态监测难题
变压器套管作为变压器的关键组件之一,是将变压器内部高低压引线引到油箱外部的出线装置,起到对地绝缘和固定引线的作用。由于变压器套管绝缘裕度小,在内部过热、异常产气等情况下可能出现故障。以前,针对变压器套管缺乏有效、可靠的在线监测手段,无法及时发现缺陷。“我们一般采用红外线测温仪开展带电检测,或者在停电后开展介质损耗、电容量测试,很难实时监测变压器套管状态,也无法给出精准的检测结论。”西安供电公司一名运检人员说。
自2017年9月起,陕西电科院根据这项需求,组织科研团队开展调研和技术攻关。科研团队探索了变压器套管油温、油压、介质损耗等运行参量与潜伏性缺陷之间的关系,研究了物理、化学、电气多参量精准在线监测方法,研制了集成钯镍合金氢气传感技术、压力感知技术、宽温域温度传感技术的多参量融合微型传感器,实现变压器套管多参量精准在线监测。他们还建立了数字化故障案例库,提出了变压器套管故障诊断方法,实现了对变压器套管绝缘状态的不停电智能诊断。
2018年8月,陕西电科院自主研发的变压器套管多参量状态在线监测装置在330千伏雍城变电站1号主变压器挂网运行,至今运行状态良好,实现了对变压器套管状态的实时监测,保障了变压器安全运行。成果得到相关电力系统专家的高度认可,还获得了国家电网有限公司第四届青创赛金奖。
多参量综合分析让研判更精准
变压器套管运行参量会受到温度、湿度、电磁干扰等外界环境的影响,仅根据个别参量变化诊断设备状态易“误诊”“漏诊”。因此,需要综合分析多个参量来实现套管状态的精确研判。变压器套管内部油纸绝缘结构极为紧凑,如何在有限的空间和强电磁干扰的环境中安装使用多参量传感器困扰着科研团队。