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為高電壓設(shè)備“聽(tīng)診把脈” 構(gòu)筑電力安全“防火墻”

更新時(shí)間:2023-08-08  |  點(diǎn)擊率:832

隨著電力行業(yè)的迅速發(fā)展,高電壓設(shè)備應(yīng)用為人們的生產(chǎn)生活帶來(lái)了極大便利的同時(shí),相關(guān)電氣設(shè)備及運(yùn)輸線路長(zhǎng)時(shí)間在高壓和外部環(huán)境因素的作用下出現(xiàn)絕緣劣化現(xiàn)象,造成多起電力安全事故。為及時(shí)發(fā)現(xiàn)高電壓部件絕緣劣化,提前排除電力安全隱患,廣電計(jì)量可靠性與環(huán)境工程研究所成立專項(xiàng)科研小組,開(kāi)展高電壓部件放電異響監(jiān)測(cè)與在線診斷技術(shù)研究,為電力設(shè)備的安全保駕護(hù)航。


電力安全存隱患 絕緣劣化是關(guān)鍵

電能作為國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要能源支撐著人們生活生產(chǎn)活動(dòng),然而電力安全事故屢屢發(fā)生,國(guó)家對(duì)電力安全隱患排查愈發(fā)嚴(yán)格。國(guó)家能源局南方監(jiān)管局最新公布數(shù)據(jù)顯示,截至2023年5月,其轄區(qū)內(nèi)電力企業(yè)共排查安全隱患53059項(xiàng),電網(wǎng)企業(yè)共排查隱患3169項(xiàng),發(fā)電企業(yè)共排查隱患49890項(xiàng),主要為設(shè)備設(shè)施事故隱患。據(jù)統(tǒng)計(jì),在高電壓設(shè)備故障中,50%的設(shè)備故障與絕緣老化有著直接或間接的關(guān)系。絕緣系統(tǒng)的好壞決定著高電壓設(shè)備的安全性能和運(yùn)行性能,絕緣性能嚴(yán)重受損,將會(huì)導(dǎo)致高電壓設(shè)備發(fā)生災(zāi)難性故障,造成重大安全事故。

“聽(tīng)聲辨位" 在線診斷辨故障

高電壓設(shè)備中的部件長(zhǎng)期在電熱場(chǎng)、機(jī)械應(yīng)力和化學(xué)腐蝕等多因素作用下,其絕緣性能逐步下降,一定程度后產(chǎn)生局部放電現(xiàn)象,是絕緣劣化的重要征兆。絕緣劣化常規(guī)檢測(cè)方法(采用狀態(tài)量包括紅外、紫外、電磁和溫度等)通常在故障發(fā)生后才能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,存在滯后性。為及時(shí)發(fā)現(xiàn)劣化問(wèn)題,降低設(shè)備故障發(fā)生率,廣電計(jì)量可靠性與工程研究所開(kāi)展高電壓部件放電異響監(jiān)測(cè)與在線診斷技術(shù)研究,通過(guò)采集部件在絕緣劣化后放電輻射出不同于正常運(yùn)行時(shí)的聲信號(hào)(異響),將其作為診斷依據(jù),再基于聲學(xué)成像檢測(cè)技術(shù)將異響位置成像,定位設(shè)備故障位置,研制出一套完善的高電壓部件放電異響監(jiān)測(cè)、故障特征提取與在線診斷系統(tǒng)。

高壓部件放電異響檢測(cè)與在線診斷系統(tǒng)及檢測(cè)模塊

本系統(tǒng)通過(guò)增加信號(hào)帶寬提高傳輸信息量和速率,可實(shí)現(xiàn)寬頻帶的全面檢測(cè),彌補(bǔ)常規(guī)檢測(cè)方法信息量缺失和滯后的不足,迅速鎖定設(shè)備故障位置。同時(shí)還可滿足不同場(chǎng)景下,可視化設(shè)備的聲響異常位置,實(shí)現(xiàn)不改變?cè)O(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的無(wú)接觸式檢測(cè),大大減少啟停設(shè)備造成的不便和損失。該項(xiàng)技術(shù)已發(fā)表核心期刊論文1篇,并向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交申請(qǐng),具備成熟的技術(shù)能力。目前該項(xiàng)技術(shù)已應(yīng)用于某動(dòng)車段、某微創(chuàng)機(jī)器人和某玻璃升降器聲學(xué)異常分析項(xiàng)目。


助力高電壓設(shè)備安全運(yùn)行

該項(xiàng)技術(shù)除應(yīng)用于變電站內(nèi)變壓器、電抗器外,還對(duì)高速列車組高壓電氣系統(tǒng)(受電弓、絕緣子、高壓電纜及附件等),以及其他使用高電壓部件并在長(zhǎng)期運(yùn)行中出現(xiàn)絕緣裂化的電氣設(shè)備發(fā)揮至關(guān)重要的作用,確保高電壓設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行。除異響識(shí)別與定位技術(shù)和聲學(xué)可視化技術(shù)外,可靠性與環(huán)境工程研究所還在主動(dòng)控制降噪(ANC)、主動(dòng)聲設(shè)計(jì)(ASD)、聲學(xué)超材料技術(shù)和噪聲、振動(dòng)與聲振粗糙度(NVH)等聲學(xué)先行技術(shù)上持續(xù)研究,通過(guò)聲學(xué)技術(shù)為各行業(yè)設(shè)備故障檢測(cè)與壽命分析提供技術(shù)支撐,不斷提升技術(shù)及科研服務(wù)水平。


廣電計(jì)量可靠性與環(huán)境工程研究所

廣電計(jì)量可靠性與環(huán)境工程研究所可提供振動(dòng)噪聲分析評(píng)價(jià)、整改設(shè)計(jì)與試驗(yàn)驗(yàn)證服務(wù),包括設(shè)備振動(dòng)噪聲認(rèn)證測(cè)試與評(píng)價(jià)、聲學(xué)成像技術(shù)研究及工程應(yīng)用、異響及聲品質(zhì)主客觀分析評(píng)作價(jià)方法研究,產(chǎn)品振動(dòng)應(yīng)力譜及環(huán)境剖面的采集與分析、應(yīng)力應(yīng)變測(cè)試與仿真分析研究,整車NVH性能試驗(yàn)驗(yàn)證及調(diào)教、主動(dòng)降噪及主動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)研究,基于聲學(xué)可視化技術(shù)和故障模型庫(kù)開(kāi)發(fā)在線監(jiān)測(cè)與故障診斷方法研究等??蔀槠?、船舶、軌道交通、航空、電力等國(guó)家戰(zhàn)略性行業(yè)提供綜合的振動(dòng)噪聲技術(shù)服務(wù),協(xié)助客戶提升產(chǎn)品品質(zhì)。



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