电能量采控终端故障及防范措施研究论文_付豪杰

摘要:随着社会的发展,在各方面都有了一定的进步,伴随社会总体用电量的增加,也为电力企业提供了发展契机,我国的电力行业也在不断发展,但是发展过程中,仍然存在一些问题,对供电质量有着不良影响。其中,电能量采控终端压敏电阻故障,其发生频率较高,严重影响供电系统的稳定性,影响供电质量,影响用户用电,影响供电企业的效益。笔者立足工作经验,对电能量采控端故障进行分析,并在此基础上,探究有效的防范措施,以期能够为保证其稳定运行提供参考,为相关人员的工作提供帮助,促进电力事业的发展。

关键词:电力企业;发展契机;电能量;防范措施

前言:在供电系统中,电能量采控终端是十分重要,并且是必不可少的设备,因为配电线路逐渐复杂,并且线路所处的运行环境也更加复杂,同时,供电系统中设备也存在着一定的质量问题,因此,电能量采控终端故障频发,例如通信异常,以及出现黑屏或是死机,还存在软件异常的故障,对设备产生一定影响,导致设备无法工作。如果可以保证接线正确,则烧毁事故的发生几率较小,但是,每一次事故所产生的后果是十分严重的,甚至对现场人员构成伤害。鉴于此,笔者对故障展开分析,找出故障原因,从而探寻出有效的防范措施。

1故障描述

本企业转变终端突然发生通信终端的情况,此时,电能量采集无法完成远程采集数据的任务。经过调查取证,发现是终端硬件存在问题导致,遂使用的新的进行更换。在拉闸停电以后,将旧的拆掉,依据原接线方式,更换新的终端,然后,关上电闸,结果终端出现异响,同时,电池,以及电池表盖被弹出,查看后发现,终端的后面板已经烧黑,此后,没有出现其他不正常情况,但是,与终端并行的电能表没有发生任何的异常情况,保持正常状态,没有发出警示。

2拆解分析

我们所研究的电能量采控终端,主要由三部分构成,第一部分是开关电源,第二部分是计测单元,第三部分是主控管理单元。以及它的工作原理,对发生故障的终端展开拆解工作,发现它的主板有两层,其中,第一层主板中,由下列几部分构成,一是系统芯片,二是采样芯片,三是串口,四是显示器,这一主板也是弱电部分,检查过后,没有发现任何的烧灼迹象,处于正常状态。第二层是强电部分,主要构成是基本测量单元,例如电流互感器,在这一层主板中,有显著的放电烧焦痕迹[1]。

一般情况下,导致采集终端发生烧毁的原因有以下几点,一、变压器出现短路,二、电池布局存在问题,三、电流、电压取样出现路断开,四、过电压过大,直接将电阻击穿,五是继电器的触电接触存在问题。

从主站采集的信息中分析,重点运行定压值最大时,达到了253v,同时,最小的电压值是227V,其中,高值较高,而低值又较低。在对其进行检测时,米有发现瞬时的电流也没有任何信号,无论过电流信号,还是过电压信号,都没有出现,因此,可以将外部电源是故障原因这一猜测排除。这一终端周围也没有谐振源,因此,也可以将谐振回路导致的故障原因排除。对终端的外观进行检查,主板之上的电流线,以及电流互感器两者之间,连接十分的牢靠,并且两者处于导通的状态,与此同时,现场电流流向正常,因此,也可以将外部电压线中,误接电流端子这一原因排除。在继续观察,变压器,以及继电器,也都没有出现灼烧的痕迹,因此,也可以讲变压器短路的原因排除,同时,也可以讲继电器接触不良这一原因排除。但是,观察发现,电压线主板上,灼烧痕迹十分明显,有一片压敏电阻被烧毁。因为,此时电压回路被断开,所以,故障也没有加剧[2]。

3涌流分析

这一终端取得电压,是利用变压器,而电流的取得,是利用电流互感器,因此,变压器的状态直接影响着终端能否平稳、安全的运行。一般情况下,变压器的涌流作用,会对电流互感器产生影响,进而影响二次设备,其中,对于变压器而言,它的铁心饱和是致使涌流发生的源头。对磁通量&的变化进行分析:

通过上述分析,可以知道,&的数值,取决于相位角a,如果在合闸的瞬间,相位角的电压超过零点,那么暂态磁通量的最大值时,是在合闸完成后的四分之一周期,此时,磁通量达到饱和状态,同时,形成励磁涌流,它的数值是系统中额定电流的数倍,通常为6到8倍[3]。

对单相变压器进行分析,在合闸状态下,最大的励磁涌流达到151安,将其折算为二次侧,涌流值为7.41安,此时,对浪涌电压进行测量,最大值是5.26千瓦。根据相关的技术指标要求,标准电流应该是1.5安,同时,最大电流值也不应该超过6安,并且依据规定,浪涌电压值,它的最大值也不能超过4千瓦,由此可见,针对这一终端来讲,无论是磁涌流,还是浪涌电压,都不符合规定,并且严重超值。

在瞬时间,涌流值最大,在其冲击下,终端压敏电阻中,其内部会发生高热量聚合的状态,这一过程犹如绝热升温,如果压敏陶瓷切实具有一定的缺陷,则受到非均匀性影响,电阻在吸收热量之后,其不同的位置,在升温能力上有着较大的不同,因此,各个单元之间,有着极大的温度梯度。受到这一梯度影响,如果最大的热应力超大于临界值,则会促使压敏陶瓷发生破裂,甚至发生炸裂,形成重大事故。

是热导率,它与温度之间,是正比例的关系,而字母R代表的含义是密度。因为压敏电阻的温度上升,其影响因素为漏电流,也就是说,随着漏电流的增大,各个器件在工作的过程中,它的温度也会随之增加[4]。

因此,为了在最大限度上预防和减少压敏电阻的温度过大,导致炸裂事故,可以家少变压器磁链值,从而达到减少励磁涌流的目的,最终,降低压敏电阻在工作状态中承受的热量。

磁链值公式如下:

根据公式,可以得出结论,我们能够以增加阻值的方式,实现减少变压器磁链值的目标,在电阻增加之后,变压器合闸时,所产生的磁涌流仿真波形如图1,根据图1,我们可以知道,在电阻增加以后,励磁涌流也会随之降低,并且降低幅度较大,与此同时,压敏电阻升温也会得到有效控制,最终,保证电能量采控终端始终处在安全状态下,在极大程度上,可以避免故障的出现[5]。

结语:综上所述,在工作实践中,电能量采控终端故障经常发生,炸裂事故的发生,为企业带来的严重的经济损失,因此,作为生产企业,应该采取措施,从而不断的提高产品质量,提高产品性能。作为供电企业,要对故障产生的原因,以及故障发生的过程,进行详细的分析,从而找出故障原因,了解故障过程,在此基础上,才能够找出有效预防和避免故障的措施,才能够保证终端的平稳和安全运行,才能够保证供电系统的稳定运行,才能够为用电用户提供更好的服务,如此,方能够实现供电企业对利益的追求,才能有更长久的发展。

参考文献:

[1]潘蕾. 基于灰色聚类的供电企业电能量采集系统风险评价[D].华北电力大学,2016.

[2]刘文洁. 内蒙电力公司防窃电远程监控管理系统开发与效果分析[D].华北电力大学,2016.

[3]张正. 内蒙古电力有限责任公司电能信息采集与监控系统[D].长春工业大学,2016.

[4]王晓菲. 鄂尔多斯电业局电量信息采集与监控系统工程项目管理[D].华北电力大学,2013.

论文作者:付豪杰

论文发表刊物:《科技中国》2017年8期

论文发表时间:2017/12/13

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