电力电抗器运行状态在线监测技术研究及应用
213
完成单位:云南华电金沙江中游水电开发有限公司阿海发电分公司、飞思众越科技(成都)有限责任公司
登记编号:ZSXC-2023-DL-2-317
登记年份:2023
发布时间:2023-06-29
张 奇、田维坤、毕 磊、黄新祥、杨仕元、高 阳、朱敏灵、王 涛
电力电抗器是电力生产中非常重要、昂贵的设备,在电力生产中实时了解电抗器的运行状态 是十分必要的。运行中电抗器铁芯和夹件与箱体及其他接地部件之间是绝缘的,绝缘不良或出现 多点接地时,铁芯、夹件中就会产生电流、发热,甚至烧毁绕组。
针对上述情况,通过梳理影响电抗器绝缘性能的温度、湿度、相间干扰等主要因素,对介损检测方法进行分析,研发了一套电抗器运行状态在线监测装置。其由多个前端采集装置和在线监测装置组成,能够分别对电力电抗器的电流时域数据进行采集,同时能够解算铁芯和夹件的泄漏电流与母线电压的相位角,进一步解算谐波、介损和电容量参数等参量,实现对电抗器的在线监测数据的采集和分析。该装置具备数据监测、数据处理、环境参量监测以及时钟同步等功能,实现了环境参量(温度、湿度、气压等)和介损等电抗器重要运行状态参量的同步监测,且数据准确率及分辨率较高。
项目成果在阿海电厂和金安桥电厂成功安装使用,同时可推广应用在变压器和电压互感器等重要设备在线监测方面。该成果对准确掌握电力电抗器的实时运行状态,有效指导电力电抗器维修策略的实施,防止重要电力设备故障引发事故,提高电力企业经济效益具有重要意义。
本项目的主要创新点为:
(1)电抗器运行状态在线监测装置研制
通过对绝缘性能监测原理进行研究,分析电抗器绝缘性能与接地电流关联性,梳理电抗器绝缘性能的主要影响因素,如温度、湿度、相间干扰等研发了一套电抗器运行状态在线监测装置,由多个前端采集装置和在线监测装置组成,其中多路前端采集装置能够分别对电力电抗器的电流时域数据进行采集,在线监测装置能够解算铁芯和夹件的泄漏电流与母线电压的相位角,进一步解算谐波、介损和电容量参数等参量,实现对电抗器的在线监测数据的采集。
(2)电抗器运行状态在线监测装置测量数据分析
电抗器运行状态在线监测装置具备数据监测、数据处理、环境参量监测以及时钟同步等功能,实现了环境参量(温度、湿度、气压等)和介损等电抗器重要运行状态参量的同步监测。对该在线监测装置测量的数据进行了分析,找出了电抗器运行性能与环境参量的关系。
(3)本项目研究成果技术指标
①实现了全站电抗器铁芯泄漏电流、夹件泄漏电流、环境温湿度等参数的实时监测;融合介质损耗角tanδ、电容量和2~9次谐波等参量,分析判断多种不同参量组合情况下电抗器绝缘性能。②可同时计算15路中每一路电压参数的幅值和相位、有效值、系统频率,可同时计算15路中每一路套管介损、电容量数据,可同时收集5个前端矢量采集装置的数据。③测量准确度达0.05%,分辨率0.01%,采集分析时间间隔5分钟。
本项目经国家一级科技查新咨询单位查新,并经专家组评审,结论为:项目成果达到国内先进水平。