1 智能电网与传统电网在状态检测方面的差异
1.1 传统电网状态检测技术现状
状态检修是以设备当前的实际工作状况为依据,通过先进的状态监测手段、可靠性评价手段以及寿命预测手段,判断设备状态,识别故障的早期征兆,对故障部位及其严重程度、故障发展趋势作出判断,并根据分析诊断结果在设备性能下降到一定程度或故障将发生之前进行维修[2]。状态检修的高效开展,需要大量的设备状态信息,为设备状态评价以及状态检修策略的制定提供基础数据。设备状态信息包括巡检、运行工况、带电检测、停电例行试验、停电诊断试验数据等。
随着状态检测技术的发展,人们越来越清晰地认识到“带电检测、在线监测、停电检修试验”三位一体的检测模式代表着未来输变电设备状态检测技术的发展方向。
带电检测一般采用便携式检测设备,在运行状态下对设备状态量进行现场检测,其检测方式为带电短时间内检测,有别于长期连续的在线监测[3]。在带电检测技术方面,国内外目前采用的主要带电检测技术包括:油色谱分析、红外测温、局放检测、铁心电流带电检测、紫外成像检测、容性设备绝缘带电检测、气体泄漏带电检测,其中最常用、最有效的是局放带电检测、油色谱分析及红外测温技术。尤其是局放带电检测技术,它是目前发展最为迅速、对电气设备绝缘缺陷检测最为有效的一种带电检测技术。
在在线监测技术方面,目前应用较多的主要集中在变电设备,而输电线路和电缆也逐步出现一些应用。对于变电设备,变压器和电抗器采用的在线监测技术主要包括:油色谱、局放、铁心接地电流、套管绝缘、顶层油温和绕组热点温度;CT、CVT、耦合电容等容性设备主要是对其电容量和介损进行监测;避雷器主要监测其泄漏电流;而断路器、GIS等开关设备主要在线监测技术包括开关机械特性、GIS局放、SF6气体泄漏及SF6微水、密度。其中应用比较成熟有效的:变压器油色谱在线监测、容性设备和避雷器在线监测。对于输电线路,目前主要应用的在线监测方法主要有雷电监测、绝缘子污秽度、杆塔倾斜、导线弧垂等监测技术,但是比较成熟的主要是雷电监测和绝缘子污秽监测。对于电力电缆,主要在线检测方法是温度和局放,相对成熟的是分布式光纤测温。
在停电检修试验方面,国内外都形成了一套成熟的预防性试验方法和规程。
我国状态检测和评估工作还处于起步阶段,状态检测技术应用及推广上存在的问题主要有:(1)状态检测技术应用范围不广,与电网设备总量相比,状态监测技术应用的设备覆盖面还处于较低水平;(2)状态检测装置可靠性不高,存在误报现象,并且装置的故障率高,运维的工作量较大;(3)缺乏统一的标准和规范指导,各厂家装置的工作原理、性能指标和运行可靠性等差异较大,同时各类装置的校验方法、输出数据规范以及监测平台都各不相同;(4)缺乏深入有效的综合状态评估方法;(5)在线监测技术需要深化研究,现行的在线监测技术在设备缺陷检测方面还存在盲区,状态参量还不够丰富,对突发性故障预警作用不够明显;(6)缺少统一的考核、评估和指导方面的行业管理机构。