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电力系统电气二次设备检修技术分析

作者

尚云凡

深圳市中电电力技术股份邮箱公司 湖北省武汉市 430000

电力系统由电气一次设备和电气二次设备共同构成,其中电气二次设备虽不直接参与电能的生产、输送和分配,但承担着对一次设备进行监测、控制、保护和调节等关键功能。随着电力系统规模不断扩大、结构日益复杂,电气二次设备的运行可靠性面临更高挑战。一旦电气二次设备出现故障,可能导致电力系统保护误动、拒动,甚至引发大面积停电事故。因此,深入研究电力系统电气二次设备检修技术,提高检修的科学性与有效性,成为保障电力系统安全稳定运行的关键环节。

1 电力系统电气二次设备检修技术简介

电力系统电气二次设备是对一次设备的工作进行监测、控制、调节、保护以及为运行、维护人员提供运行工况或生产指挥信号所需的低压电气设备,如各种继电器、仪表、控制电缆、自动化装置等。电气二次设备检修技术是为确保这些设备正常运行,对其进行检测、维护、故障诊断与修复的一系列技术手段的统称。早期的检修技术主要以定期检修为主,依据设备的运行时间或规定周期进行全面检查与维护,但这种方式存在检修过度或检修不足的问题。随着技术的发展,状态检修技术逐渐兴起,通过对设备运行状态进行实时监测与分析,根据设备实际状况安排检修计划,能够更精准地发现设备潜在问题,提高检修效率与设备可靠性 。​

2 火电厂电力系统电气二次设备检修的重要性

2.1 保障电力系统安全稳定运行

火电厂是电力供应的重要源头,其电气二次设备的正常运行直接关系到整个电力系统的安全稳定。保护装置作为电气二次设备的关键部分,能够在一次设备出现短路、过载等故障时,迅速切断电源,防止故障扩大。若保护装置因故障无法正常动作,可能导致设备损坏,甚至引发连锁反应,造成大面积停电。通过定期对电气二次设备进行检修,及时发现并处理设备隐患,可确保保护、控制等功能正常发挥,为电力系统的安全稳定运行筑牢防线。

2.2 延长设备使用寿命,降低运维成本

科学合理的检修能够及时发现电气二次设备的磨损、老化等问题,并采取相应的维护措施。例如,对继电器触点进行清洁和润滑,可减少触点氧化和磨损,延长继电器使用寿命;及时更换老化的控制电缆,可避免因电缆绝缘性能下降引发的故障。这不仅减少了设备频繁更换带来的高额成本,还降低了设备故障导致的停机损失,有效降低了火电厂的运维成本,提高了经济效益。

2.3 推动电力技术进步和创新

在电气二次设备检修过程中,技术人员需要不断探索新的检修方法和手段,以应对设备出现的新问题和新挑战。这促使他们关注行业内的新技术、新成果,并将其应用于实际检修工作中。例如,智能监测技术、人工智能技术的引入,推动了电气二次设备检修从传统模式向智能化、自动化模式转变。同时,检修实践中积累的经验和发现的问题,也为电力设备的研发和改进提供了方向,进而推动整个电力行业的技术进步与创新。

3 火电厂电力系统电气二次设备检修技术的具体应用

3.1 基于智能组件的监测技术

智能组件是融合了传感器、通信、计算等多种前沿技术的新型设备,能够实现对电气二次设备运行状态的全维度、高精度实时监测。在火电厂复杂的运行环境中,将智能组件灵活安装在继电器、测控装置、保护设备等关键节点上,可实时采集设备的电压、电流、温度、振动、局部放电等多类型参数。例如,通过高精度温度传感器对继电器线圈进行毫秒级间隔的温度监测,当温度超过设定阈值时,智能组件不仅能立即发出声光预警,还会同步将异常数据及预警信息上传至云端数据库,并通过分级推送机制通知相关技术人员。同时,智能组件内置的边缘计算模块具备强大的数据处理和分析功能,能够运用时间序列分析算法和故障模式识别模型,对采集到的数据进行初步分析,不仅可以判断设备当前的运行状态,还能预测故障发展趋势,为状态检修提供精准量化依据。此外,智能组件支持多协议通信,可与不同厂家的设备实现无缝对接,构建统一的监测网络。

3.2 远程监控技术

随着 5G、物联网等新一代通信技术的蓬勃发展,远程监控技术在火电厂电气二次设备检修中发挥着越来越重要的作用。通过在火电厂内建立智能化远程监控中心,利用光纤、5G 无线网络等高速、稳定的通信手段,将分散在厂区各个区域的电气二次设备运行数据以亚秒级延迟实时传输至监控中心。技术人员无需到达现场,即可在监控中心通过三维可视化操作界面对设备进行远程监测和控制。例如,当发现某条线路的保护装置出现异常信号时,技术人员可通过远程监控系统调取装置的历史运行曲线、动作时序记录等详细数据,结合专家诊断系统进行故障诊断,并通过安全加密通道远程调整装置参数或重启设备。此外,远程监控系统还具备智能巡检功能,可按照预设的巡检路线和周期,自动对设备进行状态核查,并生成可视化巡检报告。远程监控技术不仅显著提高了检修效率,还大幅减少了技术人员的工作量和工作风险,尤其适用于偏远区域、高辐射环境或地下电缆夹层等危险区域的设备检修。

3.3 人工智能技术

工智能技术在电气二次设备检修中的深度应用,为故障诊断和预测带来了革命性突破。利用深度学习算法,如卷积神经网络(CNN)、长短期记忆网络(LSTM)等,对海量的设备运行数据和历史故障案例进行无监督学习和强化训练,可构建高精度、自适应的故障诊断模型。当设备出现异常时,模型能够基于多源异构数据融合分析,快速判断故障类型和故障位置。例如,通过对保护装置的动作信息、电气量变化、波形畸变特征等数据进行联合分析,不仅可以准确识别是线路短路故障还是设备内部故障,还能进一步定位到具体的故障元件。此外,人工智能技术还可用于设备状态预测,通过时序数据预测模型对设备历史数据进行趋势分析和异常检测,预测设备未来可能出现的故障,并结合风险评估模型提前制定个性化检修计划,实现设备的主动维护。同时,人工智能系统具备自学习和自适应能力,能够随着数据的积累和设备的运行状态变化,不断优化模型参数,进一步提高设备的可靠性和电力系统的稳定性。

4 结束语

电力系统电气二次设备检修技术对于保障火电厂乃至整个电力系统的安全稳定运行、降低运维成本、推动技术创新具有重要意义。基于智能组件的监测技术、远程监控技术、人工智能技术等新型检修技术的应用,显著提升了电气二次设备检修的精准性、高效性和智能化水平。然而,随着电力系统向智能化、数字化方向不断发展,电气二次设备的功能和结构将更加复杂,对检修技术也提出了更高要求。未来,需要进一步加强对检修技术的研究与创新,推动新技术与传统检修技术的深度融合,完善检修标准和规范,培养高素质的检修技术人才,为电力系统的安全稳定运行提供更坚实的技术保障。

参考文献:

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